Obiektywy BI-telecentryczne: zalety, wady, porównania i zastosowania

W dziedzinie widzenia maszynowego obiektywy bi-telecentryczne stały się preferowanym wyborem do wykonywania pomiarów wysokiej precyzji dzięki swojej unikalnej konstrukcji optycznej, która całkowicie eliminuje błędy pomiarowe wynikające ze zmian odległości przedmiotu oraz odległości obrazu; w niniejszym artykule szczegółowo omówiono ich kluczowe cechy, porównania oraz zastosowania.

1. Czym jest obiektyw bi-telecentryczny?

Obiektyw bi-telecentryczny to wysoko precyzyjny obiektyw optyczny, w którym promienie główne są równoległe do osi optycznej zarówno po stronie przedmiotu, jak i po stronie obrazu; łączy on zalety obiektywów jednostronnie telecentrycznych, zapewniając stały rozmiar obrazu niezależnie od zmian odległości — jest to jego podstawowa różnica względem innych obiektywów i stanowi podstawę dla przemysłowych pomiarów o nadzwyczaj wysokiej precyzji.

2. Zalety obiektywów bi-telecentrycznych

Korzystając z ich konstrukcji o podwójnej, równoległej ścieżce optycznej, obiektywy dwustronnie telecentryczne oferują nieosiągalne zalety w zastosowaniach wymagających najwyższej precyzji, w tym całkowite wyeliminowanie błędu paralaksy, nadzwyczaj wysoką dokładność pomiaru na poziomie mikrometrów, bardzo niską dystorsję (≤0,1%), jednolitą wielokrotność powiększenia, nadzwyczaj dużą głębię ostrości oraz silną odporność na powierzchnie odbijające lub nieregularne.

3. Wady obiektywów dwustronnie telecentrycznych

Złożona konstrukcja o podwójnej, równoległej ścieżce optycznej wiąże się z ograniczeniami obiektywów dwustronnie telecentrycznych, takimi jak znacznie wyższy koszt w porównaniu do tradycyjnych obiektywów oraz obiektywów jednostronnie telecentrycznych, większa objętość i masa, ścisła zależność od źródeł światła równoległego (co zwiększa koszt całego systemu) oraz mniejszy obszar widzenia, który ogranicza ich zastosowanie w wykrywaniu obiektów o dużych rozmiarach.

4. Porównanie obiektywów dwustronnie telecentrycznych z innymi obiektywami

W porównaniu z tradycyjnymi obiektywami przemysłowymi obiektywy BI-telecentryczne znacznie lepiej eliminują paralaksę, zapewniają wyższą dokładność, lepszą kontrolę zniekształceń oraz większą głębokość ostrości; z kolei tradycyjne obiektywy charakteryzują się niską ceną i małymi rozmiarami, co czyni je odpowiednimi w zastosowaniach wymagających niskiej dokładności; w porównaniu z obiektywami jednostronnie telecentrycznymi obiektywy BI-telecentryczne oferują bardziej kompletne zalety związane z precyzją, ale są droższe, co czyni je optymalnym wyborem w przypadku zastosowań wymagających wysokiej dokładności.

5. Zastosowania obiektywów BI-telecentrycznych

Dzięki nadzwyczaj wysokiej dokładności i stabilnemu obrazowaniu obiektywy BI-telecentryczne znajdują szerokie zastosowanie w dziedzinach przemysłowych wymagających dużej precyzji, w tym w produkcji elektronicznej (pomiary elementów i wykrywanie wad), przemyśle półprzewodnikowym (precyzyjne pomiary krzemowych płytek i układów scalonych), przemyśle maszynowym (kontrola precyzyjnych części), przemyśle motocyklowym i samochodowym (inspekcja elementów o wysokiej precyzji) oraz przemyśle urządzeń medycznych (pomiary wymiarów i wykrywanie wad urządzeń).

6. wniosek

Obiektywy BI-telecentryczne są niezastąpione w wysokoprecyzyjnych pomiarach przemysłowych ze względu na swoje unikalne zalety, mimo ograniczeń takich jak wysoka cena i duża wielkość; w miarę rozwoju automatyzacji przemysłowej zakres ich zastosowań będzie się poszerzać, a postęp w dziedzinie technologii optycznej w przyszłości pozwoli przezwyciężyć obecne ograniczenia tych obiektywów i wspierać rozwój wysokoprecyzyjnej detekcji.