Welke lensvatting (C-mount of F-mount) is geschikt voor uw machinevisiecamera met grote sensoren?

Het kiezen van de juiste vatting voor een machinevisie-lens is een van de belangrijkste hardwarebeslissingen die u moet nemen bij het bouwen van een high-performance beeldvormend systeem. Naarmate sensorgrootten groter worden in moderne industriële camera's, heeft het type vatting direct invloed op beeldkwaliteit, dekking en langetermijncompatibiliteit van het systeem. Het begrijpen van de verschillen tussen C-vatting en F-vatting is essentieel voordat u een machinevisielens kiest voor uw toepassing.

Een machinevisielens presteert optimaal alleen wanneer deze is gecombineerd met een compatibele lensvatting en een sensor die volledig kan bestrijken. Door de snelle adoptie van hoge-resolutie, grootschalige sensoren in industriële inspectie, fabrieksautomatisering en wetenschappelijke beeldvorming is het verschil tussen de mogelijkheden van C-vatting en F-vatting een doorslaggevende factor geworden. Deze handleiding legt de fysieke en optische verschillen tussen deze twee vattingstandaarden uit en helpt u bepalen welke machinevisielensvatting het beste past bij uw camera en sensorsize.

Begrip van de C-vatting- en F-vattingstandaarden

De C-vatting machinevisielens

De C-mount is de traditionele standaard voor industriële beeldvorming en blijft een van de meest gebruikte interfaces voor een machinevisielens vandaag de dag. Een C-mount-machinevisielens heeft een schroefdraad met een diameter van 1 inch en een draadsteek van 32 schroefdraadwindingen per inch, en een flensbrandpuntsafstand van 17,526 mm. Dit compacte ontwerp maakt een C-mount-machinevisielens bijzonder geschikt voor kleinere camera’s en lichte, kosteneffectieve beeldvormingsopstellingen. De meeste instap- en middenklasse-industriële camera’s accepteren een C-mount-machinevisielens zonder adapter.

Een C-mount-machinevisielens heeft echter een beperkte beeldcirkel. Standaard C-mount-specificaties ondersteunen een beeldcirkel van maximaal ongeveer 1 inch, wat overeenkomt met sensoren in het 1-inch-formaatbereik. Wanneer een machinevisielens met een C-mount-aansluiting wordt gecombineerd met een sensor die deze beeldcirkel overschrijdt, ontstaan er ernstige problemen met afval en donkerder wordende hoeken. Voor grootschalige sensoren levert een standaard C-mount-machinevisielens vaak geen uniforme belichting over het volledige sensoroppervlak.

De F-Mount-machinevisielens

De F-mount, oorspronkelijk ontwikkeld voor 35 mm-filmreflexcamera’s, is juist vanwege de ondersteuning van grootsensoren een populaire standaard geworden in industriële beeldvorming. Een F-mount-machinevisielens maakt gebruik van een bajonetsluiting met een flensafstand van 46,5 mm. De grotere diameter van de F-mount bij een machinevisielens stelt deze in staat om een veel breder beeldcirkel te projecteren, meestal geschikt voor sensoren van 1,1 inch tot volledige 35 mm-full-frameformaten. Dit maakt de F-mount-machinevisielens de voorkeurskeuze voor hoogresolutiecamera’s die worden gebruikt bij halfgeleiderinspectie, testen van vlakke schermen en inspectie van grote oppervlakken op rollen.

Een F-mount-machinevisielens biedt meestal ook een grotere mechanische stijfheid. Het bajonetsluitmechanisme van een F-mount-machinevisielens zorgt voor een stabielere en herhaalbaardere positionering dan schroefdraadmontages, wat essentieel is in productieomgevingen waar trillingen optreden. Wanneer u een machinevisielens nodig hebt die tijdens continu bedrijf precies op zijn plaats blijft, biedt het F-mount-ontwerp duidelijke voordelen.

Sensorformaat en beeldcirkeldekking

Waarom het sensorformaat uw keuze voor de montage van de machinevisielens bepaalt

De beeldcirkel van een machinevisionlens moet gelijk zijn aan of groter zijn dan de diagonale afmeting van de sensor die hij bedekt. Als u een sensor van 1/2 inch of 2/3 inch gebruikt, is een C-mount machinevisionlens doorgaans voldoende. Deze kleinere sensoren vallen ruimschoots binnen het dekkingvermogen van een standaard C-mount machinevisionlens, en het compacte formaat houdt de systeemkosten laag. Voor toepassingen waarbij de sensorafmeting matig is, blijft een C-mount machinevisionlens een praktische en economische keuze.

Zodra uw camera een sensor gebruikt die groter is dan 1 inch, verandert de situatie aanzienlijk. Een machinevisielens met een C-mount-aansluiting heeft moeite om een sensor van 4/3-inch, APS-C of volledig formaat te bedekken zonder hoekverduistering (vignettering). In deze gevallen is een F-mount-machinevisielens de technisch juiste oplossing. De F-mount-machinevisielens projecteert een grotere beeldcirkel die de volledige sensordiagonaal bedekt, waardoor scherpte en uniformiteit tot aan de beeldhoeken behouden blijven. Het kiezen van de verkeerde mount voor een machinevisielens bij uw sensorformaat zal de nauwkeurigheid van metingen en de prestaties bij het detecteren van gebreken nadelig beïnvloeden.

Berekenen van de vereisten voor de beeldcirkel van een machinevisielens

Voordat u een machinevisielens selecteert, berekent u de sensor-diagonaal aan de hand van de breedte en hoogte van het actieve sensorgebied. Als uw sensor-diagonaal groter is dan 16 mm, bevindt u zich waarschijnlijk in een gebied waar alleen een F-mount machinevisielens volledige dekking biedt. Veel moderne high-resolutie-sensoren die worden gebruikt met een machinevisielens voor precisie-inspectie hebben een diagonaal van meer dan 20 mm, waardoor de F-mount machinevisielens de standaard is voor deze platforms. Controleer altijd de specificatie van de beeldcirkel in de datasheet van de machinevisielens voordat u uw hardware definitief kiest.

Praktische selectiecriteria voor uw toepassing

Wanneer u een C-mount machinevisielens moet kiezen

Een C-mount-machinevisielens is de juiste keuze wanneer uw camera een sensor van 1 inch of kleiner gebruikt, wanneer het systeemgewicht en compactheid belangrijk zijn, en wanneer u kosteneffectieve afdekking nodig hebt. Productielijn-camera's die worden gebruikt voor etiketinspectie, barcodelezing of verificatie van componentaanwezigheid maken vaak gebruik van een C-mount-machinevisielens, omdat de sensorsizes in deze toepassingen bescheiden blijven. De brede beschikbaarheid van C-mount-machinevisielensopties met verschillende brandpuntsafstanden en openingen maakt sourcing flexibel en betaalbaar.

Wanneer u een F-mount-machinevisielens moet kiezen

Een F-mount-machinevisielens is de juiste keuze voor camera's met grote sensoren die worden gebruikt bij veeleisende inspectietaken. Als uw systeem een camera van 5 megapixel of hoger met een sensor in groot formaat gebruikt, levert een F-mount-machinevisielens de benodigde beeldcirkel en optische prestaties. Toepassingen zoals PCB-inspectie, zonnecelbeeldvorming en geautomatiseerde optische inspectie van grote oppervlakken zijn afhankelijk van een F-mount-machinevisielens om resolutie van rand tot rand te behouden. Wanneer doorvoersnelheid, nauwkeurigheid en investering in de sensor allemaal hoog zijn, beschermt de F-mount-machinevisielens zowel de beeldkwaliteit als het rendement op de investering.

Veelgestelde vragen

Kan een C-mount-machinevisielens worden gebruikt met een F-mount-camera?

Een C-mount-machinevisielens kan niet rechtstreeks op een F-mount-camera-aansluiting worden bevestigd zonder een adapter, en zelfs met een adapter is het beeldcirkel van een C-mount-machinevisielens onvoldoende voor de grotere sensor. U zult aanzienlijke afsluiting (vignettering) ervaren. Voor camera's met grote sensoren moet u altijd een F-mount-machinevisielens kiezen die is ontworpen voor de vereiste beeldcirkel.

Wat is de maximale sensorafmeting die een C-mount-machinevisielens kan bestrijken?

Een standaard C-mount-machinevisielens is ontworpen om sensoren tot het 1-inch-formaat te bestrijken, wat een diagonaal van ongeveer 16 mm heeft. Sommige gespecialiseerde C-mount-machinevisielensontwerpen voor grote formaten reiken iets verder dan dit, maar voor sensoren groter dan 1 inch is een F-mount-machinevisielens de betrouwbaardere en optisch juistere keuze.

Heeft de bevestigingswijze van de machinevisielens invloed op de keuze van de brandpuntsafstand?

Ja, het montagetype beïnvloedt de beschikbare brandpuntsafstanden voor uw machinevisionlens. F-mount machinevisionlensopties omvatten een breder scala aan brandpuntsafstanden, geschikt voor grote sensoren en langere werkafstanden. C-mount machinevisionlensbrandpuntsafstanden zijn doorgaans korter vanwege de kleinere sensorformaten waarvoor ze zijn ontworpen. Selecteer altijd een machinevisionlens met een brandpuntsafstand die zowel uw werkafstand als uw sensorsize tegelijkertijd ondersteunt.