Телецентрические линзы

Содержание

  1. TZS-M: ручной телецентрический зум
  2. TZS-MOT: моторизованный телецентрический зум
  3. Технические данные для ручного и моторизованного увеличения
  4. Телецентрические линзы – Теоретическая часть
  5. Телецентричность на стороне объекта:
  6. Телецентричность на стороне изображения:
  7. Двусторонняя телецентричность:
  8. Телецентрическая подсветка:
  9. применение:
  10. TZS-M
  11. TZS-MOT

1. TZS-M: ручной телецентрический зум

 Для чего нужна телецентрическая оптика? Или лучше спросить, когда использовать телецентрическую оптику. Для тех, кто уже знает разницу между стандартной оптикой и телецентрической оптикой, мы можем сэкономить утомительные объяснения.

В основном данные системы применяются для:

измерений различных высот в пределах одного изображения, избегая искажений, то есть неправильных измерений в периферической области оптики,

так же широко используется данная система для измерения шлифовальных кругов или деталей с аналогичной геометрией (профильное шлифование или профилирование шлифовального круга).

Если вы хотите получить больше информации о данной системе, в конце данного файла, вы найдете три страницы, с подробным объяснением телецентрических линз с освещением.

Как и в стандартных системах с фиксированным зумом, серии NAV-12000, телецентрический 12-кратный зум имеет 14 положений, которые можно сохранить откалиброванными в программном обеспечении измерения (ПО Метрики). Рабочее расстояние (от кончика объектива до объекта) около 180 мм менять не нужно. Диапазон увеличения включает в себя диапазон от 4 до 50 мм в комплектации с             1 1/8 " чипом камеры или 1/3" чипом для большего увеличения. Фокусное расстояние варьируется в этом диапазоне от 1,3 мм до 38,8 мм. Полные технические детали оптики можно найти в таблице ниже.

Доступны четыре версии с ручным управлением: TZS-M с или без коаксиального отражения света и TZS-M с или без коаксиального отражения света в исполнении под углом 90 °. Система с отклоняющей линзой была разработана для компактной установки. Во многих случаях ручные системы используются для модернизации шлифовальных машин. Опционально мы поставляем защитный корпус для системы ручного телецентрического увеличения.

Особенно при использовании в станке по типу Farman защитный корпус очень важен, потому что абразивная пыль может проникнуть в механику системы и нанести тем самым необратимые повреждения. Защитный корпус недоступен для версий с коаксиальным отражением света и угловой конструкцией.

Разумеется, эти высококачественные оптические системы предназначены не только для установки в станках. Мы можем поставить ручные и моторизованные телецентрические системы масштабирования со штативами на основе алюминия или гранита, а также в сочетании с таблицами позиционирования или перекрестных измерений. Они так же доступны в виде ручной или моторизованной версии. Так что возможностей много.

Однако не всегда необходимо использовать изменение фокусного расстояния. Для объектов, геометрия которых всегда одинакова или похожа, телецентрическая оптика с фиксированным фокусным расстоянием может быть более полезной нежели с системой изменение фокусного расстояния.

 Опишите свою задачу измерения или назначьте встречу с нами, чтобы мы могли настроить идеальную систему для вас.

(Технические чертежи)

2. TZS-MOT: моторизованный телецентрический зум

Почему мы предлагаем моторизованные системы изменение фокусного расстояния? Большим преимуществом является то, что изменение увеличения происходит только с помощью горячих клавиш в программном обеспечении. Это гарантирует надежность процесса с системой.  м

В зависимости от условий окружающей среды следует использовать дополнительный защитный кожух, который полностью закрыт, чтобы система работала без отказа в течение длительного времени. Технические данные оптики идентичны данным ручной системы. Система управления встроена в небольшую металлическую коробку и подключена к компьютеру через интерфейс USB или RS-232. На следующих страницах вы найдете чертежи с размерами систем с защитными кожухами. По запросу мы можем предоставить все данные с внешними габаритами, если вы хотите сделать самостоятельно крепеж для системы. (Технические чертежи)

3. Технические данные для ручного и моторизованного увеличения

Оптическое увеличение

Телецентрическое искажение (Градусы)

Объект

N.A.

Фото

N.A.

Фокусное расстояние (мм)

Телецентрическое искажение (мм)

размер объекта

Примерное MTF (Ip/mm)

Разрешение структуры (микрон)

1/4“ маштаб

1/3“ маштаб

1/2“ маштаб

1/4“ маштаб

1/3“ маштаб

1/2“ маштаб

1/4“ маштаб

1/3“ маштаб

1/2“ маштаб

0.16

0.05

0.06

-0.03

0.005

0.032

38.8

0.018

0.020

-0.009

25.0

37.3

49.7

15

33

0.23

-010

-0.09

-0.18

0.007

0.031

19.4

-0.017

-0.016

-0.030

17.4

26.1

34.8

22

23

0.33

-0.19

-0.18

-0.27

0.010

0.030

10.3

-0.016

-0.016

-0.024

12.1

18.2

24.3

30

17

0.47

-0.23

-0.23

-0.31

0.013

0.028

6.0

-0.012

-0.012

-0.016

8.5

12.8

17.0

39

13

0.67

-0.25

-0.25

-0.34

0.016

0.024

3.8

-0.008

-0.008

-0.011

5.9

8.9

11.9

49

10

0.96

-0.27

-0.27

-0.36

0.020

0.021

2.6

-0.006

-0.006

-0.008

4.2

6.3

8.4

59

8

1.36

-0.29

-0.29

-0.38

0.024

0.017

1.8

-0.004

-0.005

-0.006

2.9

4.4

5.9

71

7

1.94

-0.25

-0.24

-0.29

0.028

0.015

1.3

-0.003

-0.003

-0.003

2.1

3.1

4.1

84

6

Искажение <0,1% для всех увеличений. Рабочее расстояние = 180 мм для всех увеличений

 

Основная информация о телецентричности

4. Телецентрические линзы – Теоретическая часть

 Зачем нам нужна телецентрическая система в оптической метрологии? Представьте, что на пластине есть несколько отверстий, и все эти двенадцать отверстий будут находиться в поле зрения объектива. Для «стандартной оптики» (энтоцентрической оптики) мы получили бы искажения перспективы, как это показано на следующем рисунке слева ➀.

Поскольку в случае телецентрической оптики угол раскрытия в определенном диапазоне равен нулю, путь луча в идеальном случае проходит абсолютно параллельно, и изображение отображается без ошибки перспективы или отображается параллельно пути луча. Другими словами: телецентрическая оптика показывает изображение не только в середине изображения, но также и вертикально, другими словами, на краю изображения: оптический пучок не светит косо в отверстия по краю, а освещает абсолютно вертикально.

Другая очень важная причина заключается в том, что телецентрические линзы также обеспечивают такое же увеличение в направлении Z (в осевом направлении) в пределах определенного диапазона. Представьте, что на тарелке есть объекты разной высоты, и что они должны измеряться в поле зрения.

На следующем рисунке мы видим слева ➁, что три объекта разного размера имеют разные размеры для стандартного объектива. Правильная модель показывает результат телецентрической линзы. Проще говоря, это означает, что объекты, находящиеся на разной высоте, не приводят к различным размерам и расстояние не имеет значение для данного типа оптики.

 Однако это применимо только до тех пор, пока области находятся в телецентрическом диапазоне, который, в свою очередь, находится в пределах диапазона глубины поля, но не совпадает с ним. Также представляет интерес телецентрическая линза, когда части переносятся поверх полос под оптикой, и они не могут быть гарантированно воспроизводимо размещены. Здесь снова разница в высоте в телецентрической области компенсируется. Даже при измерении отверстий (сверху / снизу) телецентрическая оптика обязательна.

5. Телецентричность на стороне объекта:

Телецентрическая траектория луча на стороне объекта используется для обнаружения объектов без искажений перспективы. Входное отверстие объектива лежит на области бесконечности, так что все основные лучи в пространстве объекта проходят параллельно оптической оси. Следовательно, передняя линза должна быть по меньшей мере такой же большой, как объект, который будет отображаться. Другая особенность этой траектории луча состоит в том, что увеличение не изменяется с осевым смещением объекта. Изображение всегда отображается одинакового размера независимо от расстояния до объекта. Однако он становится размытым, если объект лежит вне идеальной плоскости объекта. Это свойство используется при измерении линз, чтобы обеспечить определенный допуск по положению испытательного образца. Диапазон допустимых расстояний определяется глубиной резкости и указывается в паспорте. Благодаря микроскопам постоянное увеличение обеспечивает удобную фокусировку. Телецентрический путь луча на стороне объекта может быть реализован наиболее просто с помощью одной сходящейся линзы с упором диафрагмы в фокальной плоскости на стороне изображения.

6. Телецентричность на стороне изображения:

На стороне изображения путь телецентрического луча в первую очередь служит для распараллеливания пути луча. Он используется с объективами цифровых камер для предотвращения виньетирования пикселей. Выходное отверстие объектива лежит на бесконечности, так что конус лучей пересекает все перпендикулярно плоскости изображения. Самая простая структура для этого состоит из единственной сходящейся линзы с диафрагмой в фокальной плоскости на стороне объекта.

7. Двусторонняя телецентричность:

Двусторонний путь телецентрического луча - это комбинация пути телецентрического луча на стороне объекта и на стороне изображения. Эти линзы также используются в метрологии, а также в фотолитографических процессах производства. Входной и выходной зрачок находятся на бесконечности, следовательно, система фокусируется. В отличие от чисто телецентричности на стороне объекта, допустимое положение объекта здесь не ограничено глубиной резкости. Можно перефокусировать плоскость изображения без изменения увеличения. Самая простая структура для этого состоит из двух сходящихся линз, между которыми прикреплен ограничитель диафрагмы. Расстояние между объективом и апертурной диафрагмой должно соответствовать соответствующему фокусному расстоянию. Двусторонняя телецентрическая линза теоретически не имеет геометрических аберраций, таких как, например, Искажение, вверх. (Источник: Готфрид Шредер: Техническая оптика, Vogel-Verlag Würzburg 1977, ISBN 3-8023-0067-X)

8. Телецентрическая подсветка:

 Телецентрическое освещение - это особая форма направленного освещения с сильными направленными характеристиками. Используется практически только в проходящем свете. В фокальной плоскости оптики освещения установлен источник света (обычно светодиодный) с известной малой апертурой освещения. Результат: параллельный путь главного луча. Телецентрическое освещение не является параллельным освещением (фиксированная апертура). В результате он значительно менее чувствителен к вибрациям или ошибкам регулировки.

Телецентрическое освещение обеспечивает очень однородное и контрастное освещение поля зрения. Они всегда должны использоваться в сочетании с телецентрическими линзами, потому что для энтоцентрических линз источник света (LED) находится на бесконечности из-за параллельного пути основного луча. В основном длина волны синего цвета (максимальная точность) используется в качестве длины волны освещения из-за низкой дифракции. Благодаря своим сильным направленным характеристикам телецентрическое освещение обладает хорошим подавлением постороннего света.

9. Применение:

 Вместе с телецентрическими линзами, когда дело доходит до яркого, высококонтрастного освещения и оптически трудных в обращении объектов, которые должны быть точно распознаны или измерены. Выраженное предпочтительное направление излучения света требует точного выравнивания. Следовательно, для телецентрического освещения необходимо предусмотреть прочное и регулируемое крепление. Соответствие апертуры подсветки и апертуры формирования изображения существенно определяет положение краевого местоположения при использовании телецентрических компонентов.

10. TZS-M

Neue Bitmap

11. TZS-MOT