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用于机器视觉快速聚焦的光学调谐液体透镜

时间:2021-09-16 来源:新特光电 访问量:1058

在整个机器视觉行业,让产品在相机下保持对焦或快速扫描不同距离的各种物体一直是一个挑战。这可能导致需要额外的机械师或在不同的工作距离使用多个摄像头、额外的光源以及成本和功耗的急剧增加。我们的焦点可调液态镜头为应对这些挑战提供了一种多功能、紧凑且经济高效的解决方案。由于没有平移机制,可调焦液态镜头可以在几毫秒内对焦,确保稳健性和可靠性,使用寿命长达数十亿次。

用于机器视觉快速聚焦的光学调谐液体透镜

优势

  • 毫秒级快速对焦

  • 工作距离范围大

  • 更快的系统安装

  • 遥控对焦

  • 长寿命(>1B 周期)

应用

  • 质量控制(例如液体、电子产品、瓶子、LCD、PCB、IC、CCM)

  • 包裹分拣、装箱、码垛

  • 条码读取

  • 机器人视觉

  • 3D图像堆叠

前置镜头配置

8到50mm焦距的视觉系统允许液体镜头安装在前面,提供从无限远到100mm的宽焦距范围。对于极其紧凑的系统,可以将液体镜头与M12板卡镜头直接结合在C接口相机上,从而实现极其紧凑和节省空间的设计。

前置镜头配置

后镜头配置

液态镜头可以放置在相机和成像镜头之间。在C接口镜头的情况下,液体镜头充当垫片,使焦距为35mm或更长的镜头有可能满足微距应用的需求。在M42接口镜头的情况下,液体镜头在法兰焦距内有空间,可以聚焦到无限远。与前镜头配置相比,后镜头配置提供高达30mm的大像圈、更好的分辨率和焦平面的可重复性以及更小的工作距离范围。

后镜头配置

远心镜头

当液体镜头直接放置在孔径光阑之后时,远心镜头的性能最佳。有多种此类设计可供选择,放大倍数范围为0.13X至4X。在这种配置中集成液体镜头通常会将景深增加100倍,例如在1倍放大率下提供20mm的聚焦范围。通过在此配置中受益于 液体镜头,不会增加图像失真、分辨率下降、渐晕或方向依赖性。

远心镜头

高倍率

为了实现1x到100x的放大倍率,可调透镜最好放置在物镜和管镜之间。有多种现成产品可用,例如Edmund Optics的Dynamic Focus VZM镜头、Qioptiq的Optem FUSION系统或Navitar的Zoom 6000系统。

高倍率

定制设计

当液体镜头被设计到靠近孔径光阑的成像光学元件中时,可实现最佳性能。这允许大图像圈、低 f 数和最佳分辨率。我们正在与全球多家光学公司合作,以提供越来越多的此类优化解决方案。

定制设计

不同的配置,不同的应用

应用案例

成像系统配置——为您的设置确定完美的液体透镜

离线镜头选择配置

离线镜头选择配置

在线镜头配置

在线镜头配置

可用于机器视觉的业态镜头

液体透镜EL-16-40-TC

EL-16-40-TC具有16毫米的通光孔径,是世界上最大的电动可调焦镜头,广泛应用于机器视觉、显微镜、眼科设备中的屈光矫正等应用中,它的设计在很多方面都得到了优化:

  • 光圈比其前身EL-10-30大60%,光通量提高2.5倍

  • 可调透镜可以从平坦的零态变成平凹或平凸透镜,从而实现高达-10至+10屈光度(-250至+250mA)的焦距调谐范围

  • 该设计经过优化,可将热漂移效应降至最低至0.02 dpt/°C,并且通过内置温度传感器,可实现典型的 +/- 0.05 屈光度的总体再现性

  • 响应时间和稳定时间分别为5毫秒和25毫秒,这仍然比大多数机械替代品要快几个数量级

  • 将镜片成形器集成到容器内可实现可调镜片的最高定位精度

EL-16-40-TC可提供用于OEM集成的紧凑形式,但也提供多螺纹适配器和用于工业用途的坚固Hirose连接器,其中可调镜头可以轻松地与现成的成像镜头结合使用。

左图:EL-16-40-TC带螺纹适配器(OEM 版本),右图:EL-16-40-TC带螺纹适配器(工业版)

电动调焦镜头EL-10-30-C 和 EL-10-30-Ci

电动调焦镜头EL-10-30-C是机器视觉、显微镜、生物识别系统和光学相干断层扫描等应用的理想选择,使用它设计更快、更紧凑的光学系统,无需复杂的机械装置。通过施加0到300mA的电流,10 毫米光圈镜头的焦距可以在几毫秒内调整到特定值。EL-10-30-C的两侧还带有螺纹,便于安装,并且可以用固定焦距偏移镜头替换盖板玻璃,允许根据您的应用要求自由调整焦距范围。

电动调焦镜头EL-10-30-C

左图:EL-10-30-C(OEM版),右图:EL-10-30-Ci(工业版)

电动调焦镜头EL-10-30-C有两种主要的光学配置:

  • 基本配置具有平面盖板玻璃和200mm至100mm的焦距调谐范围,使其成为微距成像的最佳选择。

  • “MV”配置针对机器视觉市场进行了优化。它包含一个负偏移镜头,因此整个焦距调整范围从略微负向下降到286毫米,使其成为与无限远校正定焦镜头组合的理想选择。

紧凑型可调焦镜头EL-3-10

紧凑型EL-3-10透镜专为 OEM 集成到各种应用的光学系统而设计。工作原理基于成熟的变形透镜技术。通过施加电流来调整透镜的曲率。因此,焦距可在几毫秒内调谐到期望值。透镜结构为“推拉式”,这意味着镜头曲率从凹面偏向凸面。EL-3-10 可调焦透镜采用基于成熟音圈技术,极为可靠和坚固,甚至非常适合在恶劣环境和大温度范围内的应用。

EL-3-10-VIS-26D

左图:EL-3-10-VIS-26D,右图:EL-3-10-VIS-26D(带FPC)

远心镜头

这种独特的镜头在孔径光阑后面直接集成了一个可调焦镜头。该配置为客户提供了更大的景深,并与卓越的成像效果相匹配。基于1x时20mm的对焦范围,典型的远心配置将景深增加了100倍,当前的放大倍数范围为0.13倍至4倍。由于此优化过程,我们的客户可以从以下方面受益:

  • 相机方向独立性

  • 无图像失真

  • 稳定的图像分辨率

  • 无渐晕

远心镜头

左图为远心镜头系列,右图为远心镜头EL-16-40

ELM系列液态镜头

ELM 系列产品组合目前支持S接口和C接口相机,传感器尺寸最大为1.1英寸,焦距范围为5至300mm,是条形码阅读器、无人机、虹膜识别、数据包排序、超市机器人等应用的理想选择。

ELM系列液态镜头

左图为ELM-35-3.5-16-C-NIR,右图为ELM-25-2.8-18-C(带C接口适配器)

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