Qué es un objetivo telecéntrico: principio, tipos y cuándo usarlo
Un objetivo telecéntrico coloca el diafragma en el foco de la lente frontal, de modo que solo pasan los rayos principales paralelos al eje óptico. El resultado práctico es que el aumento no cambia aunque la pieza se mueva en profundidad: un borde situado 2 mm más lejos se proyecta en el mismo sitio que uno situado 2 mm más cerca. En un objetivo estándar ese mismo desplazamiento cambia el tamaño aparente y el borde se desplaza en la imagen.
Por qué un objetivo normal falla al medir
Un objetivo FA forma la imagen con perspectiva: los objetos cercanos se ven más grandes y los bordes altos tapan parte de las caras laterales. Si la pieza no está perfectamente apoyada, o si llega con tolerancia de altura, la medida sobre el sensor depende de esa altura. Además la distorsión de un objetivo FA suele situarse entre el 0,5 % y el 2 %, y aunque se corrija por software queda una incertidumbre que se suma a la tolerancia de la pieza.
Los tres tipos y qué aporta cada uno
| Tipo | Rayos principales paralelos en | Beneficio principal | Uso típico |
|---|
| Telecéntrico de espacio objeto | Solo en el espacio objeto | Aumento constante frente a cambios de distancia al objeto | Medición dimensional, calibrado, posición de bordes |
| Telecéntrico de espacio imagen | Solo en el espacio imagen | Los rayos inciden perpendicularmente en el sensor; brillo y color uniformes en todo el campo | Iluminación coaxial, sensores con microlentes |
| Bi-telecéntrico | En ambos lados | Aumento constante e imagen uniforme y perpendicular | Metrología de alta precisión, medición con luz coaxial, espesores |
Cuándo compensa y cuándo no
Compensa cuando la medida debe ser repetible sin controlar la altura de la pieza, cuando se miden piezas con paredes altas cuyo borde superior ocultaría la base, y cuando la tolerancia es del orden de unas pocas micras. No compensa cuando el campo de visión requerido es grande: en un telecéntrico el campo está limitado por el diámetro de la lente frontal, por lo que campos amplios exigen lentes muy grandes, pesadas y caras. Tampoco compensa si solo se necesita detectar presencia o leer un código, tareas en las que un objetivo FA resuelve con coste y tamaño mucho menores.
Cómo se relaciona con el resto del sistema
El telecéntrico fija el aumento y el campo, pero no corrige una iluminación deficiente ni una cámara con sensor pequeño. El campo de visión se calcula dividiendo el ancho efectivo del sensor entre el aumento del objetivo, de modo que elegir cámara y objetivo por separado suele acabar en un campo que no cubre la pieza. Para campos intermedios puede revisarse también la familia de objetivos zoom industriales, que cubre rangos variables a costa de perder la constancia de aumento.
Preguntas frecuentes
¿Un objetivo telecéntrico elimina la necesidad de calibrar?
No. Elimina la variación de aumento con la distancia, pero sigue siendo necesario calibrar la escala píxel-milímetro con un patrón trazable, porque el aumento nominal del objetivo tiene su propia tolerancia de fabricación.
¿Puedo usar un telecéntrico para leer códigos o inspeccionar aspecto?
Puede, pero es un uso caro para el beneficio que aporta. Su ventaja aparece cuando hay que medir; para presencia, lectura o clasificación por color un objetivo FA da el mismo resultado con menos tamaño y coste.
¿Qué diferencia real hay entre bi-telecéntrico y telecéntrico de objeto?
El de objeto estabiliza el aumento. El bi-telecéntrico añade además la incidencia perpendicular en el sensor, lo que evita el sombreado y la variación de color de esquina a esquina, algo relevante cuando se mide con luz coaxial o sobre superficies especulares.
Lecturas relacionadas
Para la selección paso a paso recomendamos revisar la guía de elección por campo de visión, distancia de trabajo y profundidad de campo, así como las fichas de la serie estándar como el modelo PMS-LTC1-65C, el PMS-LTC1-110C y el PMS-LTC2-110C.