Objectifs BI-télécentriques : avantages, inconvénients, comparaisons et applications

Dans le domaine de la vision industrielle, les objectifs bi-télécentriques sont devenus le choix privilégié pour les détections haute précision grâce à leur conception optique unique, qui élimine totalement les erreurs de mesure liées aux variations de distance objet et de distance image. Cet article expose en détail leurs caractéristiques fondamentales, leurs comparaisons avec d’autres objectifs ainsi que leurs applications.

1. Qu’est-ce qu’un objectif bi-télécentrique ?

Un objectif bi-télécentrique est un objectif optique haute précision dont les rayons principaux sont parallèles à l’axe optique aussi bien du côté objet que du côté image. Il combine les avantages des objectifs télécentriques unilatéraux afin de maintenir une taille d’image constante, quelle que soit la variation de distance. Cette particularité constitue sa différence fondamentale par rapport aux autres objectifs et en fait la base indispensable des mesures industrielles ultra-précises.

2. Avantages des objectifs bi-télécentriques

Grâce à leur conception à double chemin optique parallèle, les objectifs bi-télécentriques présentent des avantages inégalés dans les scénarios de haute précision, notamment l’élimination totale de l’erreur de parallaxe, une précision de mesure ultra-élevée au niveau micron, une distorsion extrêmement faible (≤ 0,1 %), un grossissement uniforme, une profondeur de champ ultra-large et une forte adaptabilité aux surfaces réfléchissantes ou irrégulières des objets.

3. Inconvénients des objectifs bi-télécentriques

La conception complexe à double chemin optique parallèle entraîne certaines limitations pour les objectifs bi-télécentriques, telles qu’un coût nettement plus élevé que celui des objectifs traditionnels ou télécentriques simples, un encombrement et un poids plus importants, une dépendance stricte à l’égard de sources de lumière parallèle (ce qui augmente le coût du système) et un champ de vision plus restreint, limitant ainsi leur utilisation dans la détection d’objets de grande taille.

4. Comparaison entre les objectifs bi-télécentriques et les autres objectifs

Par rapport aux objectifs industriels traditionnels, les objectifs bi-télécentriques présentent des performances nettement supérieures en matière d’élimination de la parallaxe, de précision, de maîtrise de la distorsion et de profondeur de champ ; en revanche, les objectifs traditionnels offrent l’avantage d’un coût réduit et d’un encombrement réduit, ce qui les rend adaptés aux scénarios nécessitant une faible précision. Par rapport aux objectifs mono-télécentriques, les objectifs bi-télécentriques offrent des avantages de précision plus complets, mais à un coût plus élevé, ce qui en fait le choix optimal pour les applications exigeant une très haute précision.

5. Applications des objectifs bi-télécentriques

Grâce à leur précision extrêmement élevée et à leur stabilité d’imagerie, les objectifs bi-télécentriques sont largement utilisés dans des domaines industriels à haute précision, notamment la fabrication électronique (mesure des composants et détection des défauts), l’industrie des semi-conducteurs (mesure précise des wafers et des puces), la fabrication mécanique (détection des pièces de précision), l’industrie automobile (inspection des composants à haute précision) et le secteur des dispositifs médicaux (mesure des dimensions et détection des défauts des dispositifs).

6. Conclusion

Les objectifs bi-télécentriques sont indispensables dans les mesures industrielles de haute précision en raison de leurs avantages uniques, malgré des limites telles que leur coût élevé et leurs dimensions importantes ; à mesure que l’automatisation industrielle progresse, leur champ d’application s’élargira, et les progrès futurs de la technologie optique devraient permettre de surmonter leurs limitations actuelles et favoriser le développement de la détection de haute précision.