Телецентрические объективы 1,0X: 9 моделей POMEAS, поле зрения и правила выбора

Короткий ответ: при 1,0X телецентрический объектив строит поле 8,80 × 6,60 мм на сенсоре 2/3″ (8,8 × 6,6 мм), потому что поле равно размеру сенсора, делённому на увеличение. В каталоге POMEAS на этом увеличении 9 моделей: рабочее расстояние от 65 до 200 мм, разрешение по объекту по паспорту от 7,0 до 22,4 мкм. Выбирайте 1,0X, когда критический размер детали укладывается в это поле, а самый мелкий элемент не меньше паспортного разрешения; увеличение повышают, когда нужно больше разрешения на меньшем поле.

Все 9 моделей 1,0X в каталоге

9 различных артикулов после удаления дублей одного и того же изделия между языковыми версиями. Дисторсия и телецентричность приведены ровно так, как их публикует страница модели; если в ячейке стоит «не указано», в паспорте этой цифры нет, и мы её не оцениваем. Каждая модель ведёт на свою страницу продукта на русском языке с полной таблицей характеристик.

Поле зрения при 1,0X для каждого размера сенсора

Это геометрический расчёт: поле = ширина (или высота) сенсора ÷ увеличение. Это не паспортные значения производителя, и они не учитывают запас рабочей зоны, который требуют некоторые сенсоры. Паспортное поле конкретной модели смотрите в строке FOV на её странице. Для сенсора меньшего размера уменьшайте значение в той же пропорции.

Какое разрешение и какая дисторсия ожидаются при 1,0X

У 9 моделей этого увеличения паспортное разрешение по объекту лежит в диапазоне от 7,0 до 22,4 мкм, а наибольшая опубликованная дисторсия TV составляет 0,02 %. Разрешение здесь — то, что объектив даёт на объекте, а не размер пикселя камеры: если пиксель на объекте крупнее разрешения объектива, ограничивает камера; если мельче — ограничивает объектив, и никакая камера это не исправит.

Телецентричность в пространстве предмета опубликована у 0 из 9 моделей этой группы, у остальных в паспорте её нет. Если ваш бюджет неопределённости опирается на эту цифру, берите модель, где она указана, а не подставляйте значение по умолчанию. То же с глубиной резкости: в этой группе она от 0,83 до 2,67 мм и уменьшается с ростом увеличения.

Когда 1,0X — правильное увеличение

• Критические размеры детали укладываются в 8,80 × 6,60 мм на 2/3″.
• Самый мелкий элемент, который нужно различить, не меньше 7,0 мкм — лучшего разрешения этой группы.
• Разброс высоты детали укладывается в паспортную глубину резкости выбранной модели.

Когда переходить на соседнее увеличение

• Если поле больше 8,80 × 6,60 мм, меньшее увеличение даст больше охвата на том же сенсоре: 0,5X или 0,3X.
• Если самый мелкий элемент мельче 7,0 мкм, нужно большее увеличение — больший сенсор не исправит объектив, который не разрешает элемент: 1,5X.
• Если разброс высоты детали больше глубины резкости, посмотрите столбец DOF до выбора: с ростом увеличения DOF уменьшается.

Поле зрения каждой модели этой группы

В каждой строке максимальный паспортный сенсор модели делится на её увеличение, чтобы сразу видеть, какая модель покрывает вашу деталь. Это геометрические значения, а не паспортное поле производителя. Если ваш сенсор меньше максимального для модели, уменьшайте в той же пропорции.

Частые вопросы

Какое поле зрения даёт телецентрический объектив 1,0X на сенсоре 2/3″?

Он даёт 8,80 × 6,60 мм — это 8,8 × 6,6 мм, делённые на 1,0. На сенсоре 1/2″ тот же объектив даёт 6,40 × 4,80 мм, на 1″ — 12,80 × 9,60 мм. Поле зависит только от увеличения и размера сенсора, но не от рабочего расстояния.

Сколько моделей 1,0X предлагает POMEAS и чем они отличаются?

На этой странице 9 различных артикулов на данном увеличении. Отличаются они прежде всего рабочим расстоянием (от 65 до 200 мм), паспортным разрешением (от 7,0 до 22,4 мкм), максимальным сенсором и тем, указана ли телецентричность. Это не косметические варианты одного расчёта: меняются покрываемое поле и различимый элемент.

Достаточно ли объектива 1,0X, чтобы измерить элемент 0,05 мм?

Это зависит от паспортного разрешения, а не от увеличения. В этой группе лучшее разрешение 7,0 мкм, поэтому элемент 0,05 мм остаётся ниже того, что объектив может разделить, и нужно большее увеличение. Само увеличение детализацию не гарантирует — решает столбец разрешения.

Почему у моделей 1,0X настолько разные рабочие расстояния?

Потому что увеличение задаёт отношение фокусных расстояний, а не конкретную дистанцию. Один и тот же 1,0X можно рассчитать с передней группой ближе или дальше от детали: в этой группе от 65 до 200 мм. Большее рабочее расстояние даёт место для подсветки и оснастки, но обычно стоит габаритов и цены.

Можно ли поставить сенсор больше максимального для моделей 1,0X?

Без виньетирования — нет. Паспортный максимальный сенсор — это диаметр изображения, который объектив покрывает с коррекцией; выше него углы теряют свет, а коррекция телецентричности деградирует. Если сенсор больше, берите в таблице модель, которая его допускает, а не ту, у которой удобное рабочее расстояние.

Влияет ли дисторсия 0,02 % при 1,0X на мой допуск?

Это ошибка положения на краю поля, а не в центре. На поле шириной 8,80 мм значение 0,02 % даёт 0,002 мм на краю, то есть около 2 мкм. Сравните с допуском, прежде чем отказываться от модели; и помните, что дисторсия TV — худшая по полю, а не во всех точках.

Следующий шаг

Если поле и детализация уже известны, правильный порядок такой: расчёт увеличения и поля, чтобы зафиксировать увеличение; эта таблица — чтобы выбрать рабочее расстояние и сенсор; затем полное руководство по выбору, если у детали есть рельеф или стенки. Для метрологии с фронтальной подсветкой посмотрите версию с коаксиальной подсветкой до запроса образца.