Objectif zoom à distance de travail de 300 mm : objectif 0.25X à 297 mm

Comment un corps zoom 12.5X associé à un objectif auxiliaire 0.25X atteint environ 300 mm de recul en objectif zoom à longue distance de travail — et pourquoi le plafond du champ vient du capteur.

Deux questions décident si une configuration à 297 mm est la bonne. La machine peut-elle amener un objectif jusqu'à la pièce ? C'est une affaire de dégagement, qui se répond en millimètres d'air. L'optique résout-elle ce dont vous avez besoin ? C'est une affaire d'échantillonnage, et plus vous reculez, plus c'est difficile.

Quand 77–155 mm ne suffisent pas : ce que ~300 mm de WD vous apportent

Le corps 12.5X nu se situe à 77.4 ± 2 mm. L'objectif 0.5X l'amène à 155 mm. Quand une cellule exige plutôt un objectif zoom à longue distance de travail, l'objectif 0.25X ramène le même corps à 297 mm — la valeur de catalogue la plus proche d'un rond 300 mm.

Ce recul n'apporte aucun avantage optique. Il achète simplement la possibilité de prendre l'image :

• Un espace déjà existant. Un hublot de protection, une vitre d'observation ou un pare-éclaboussures.
• De la place pour l'éclairage. Un anneau, une barre ou un éclairage coaxial qui ne doit toucher aucune des deux surfaces.
• Une matière en mouvement. Une bande, un rouleau, une navette ou un bras robot traversant le champ.
• La chaleur. Une pièce encore chaude au contrôle, et un objectif qui doit rester à distance.
• Des interférences mécaniques. Pinces, seconds outils, parois d'outillage conçues avant l'objectif.

La qualité d'image ne figure pas dans cette liste. Une configuration à 297 mm n'est pas plus nette qu'une à 155 mm — c'est la même chaîne repoussée, et la facture arrive ci-dessous.

La configuration à 297 mm : corps 12.5X + objectif auxiliaire 0.25X

Une seule combinaison produit 297 mm : le corps PMS-LZL-12101 avec l'objectif auxiliaire 0.25X (SKU 752025). Le corps fixe le grossissement, la résolution et le format de capteur ; l'objectif fixe la distance de travail.

Données publiées du 12.5X : 0.58X–7.5X ; distance de travail 77.4 ± 2 mm sans accessoire ; capteur jusqu'à 2/3 pouce ; résolution 13 µm à 0.58X, s'améliorant à 3.05 µm à partir de 4.5X ; ouverture numérique 0.025–0.11 ; distorsion TV jusqu'à 0.001%.

Vient ensuite la règle qui piège les utilisateurs. Objectif monté, la distance de travail est verrouillée à 297 mm. Le zoom change le grossissement et le champ. Le tube TV change le grossissement et le champ. Aucun des deux ne déplace le recul. Dans la chaîne de classe A, l'objectif est le seul réglage de distance de travail dont vous disposez.

Les chiffres ci-dessous sont calculés comme 0.58X–7.5X × 0.25X × facteur TV, avec HFOV = largeur de capteur ÷ grossissement effectif sur 8.8 × 6.6 mm ; 297 mm est la distance de travail publiée.

Le tube TV est un levier de 4× sur le champ de vision à coût de recul nul — l'ajustement le moins cher ici, et pourtant celui qu'on choisit le plus souvent en dernier. Pour le contexte : ce qu'un objectif auxiliaire change, et ce qu'il laisse intact.

Jusqu'où le champ de vision peut réellement aller à 297 mm

Le plus large est l'objectif 0.25X plus le tube TV 0.5X : 0.0725X de grossissement effectif minimal, qui divise la largeur de capteur de 8.8 mm en 121.4 mm et sa hauteur en 91.0 mm (calculé). À pleine position de zoom, l'ensemble se resserre à 9.4 × 7.0 mm (calculé).

Ces 121.4 mm ne sont pas créés par le recul. Ce sont trois planchers matériels — zoom 0.58X, objectif 0.25X, tube TV 0.5X — appliqués à un capteur de 8.8 mm. Poussez le recul plus loin avec une autre optique frontale et le plafond ne bouge pas, car la distance n'entre pas dans l'équation : champ de vision = largeur de capteur ÷ grossissement effectif.

Un cahier des charges demandant 200 mm de couverture à 300 mm ne peut donc pas être satisfait ici : le plafond arithmétique est de 121.4 mm (calculé). Les règles derrière ce plafond sont détaillées dans la règle du cercle d'image en détail.

Avertissement sur la famille : le facteur 0.25X ne donne pas 297 mm sur tous les corps — le tableau 6.5X/K indique 240 mm. Le chiffre de 297 mm vaut uniquement pour le 12.5X, citez donc toujours le corps et l'objectif ensemble.

Le prix du 0.25X : résolution, luminosité et profondeur de champ

Un objectif réducteur est un compromis, pas une amélioration.

Échantillonnage. L'objectif 0.25X divise le grossissement effectif par quatre, donc un détail donné tombe sur quatre fois moins de pixels du capteur dans chaque direction. La résolution publiée du 12.5X évolue de la même manière, étant côté objet (calculé).

Au zoom minimal, l'objectif 0.25X déplace la limite d'échantillonnage côté objet de 13 µm à environ 52 µm (calculé). Les lignes du tableau appliquent cette arithmétique aux paliers : la résolution publiée du corps — 13 µm à 0.58X, 3.05 µm à partir de 4.5X — divisée par le facteur d'objectif. La visibilité réelle des défauts dépend aussi de l'éclairage, du contraste et de l'échantillonnage des pixels. Un travail exigeant sereinement des détails de 20 µm ne doit pas être planifié sur cette voie au zoom minimal.

Luminosité. L'optique frontale 0.25X collecte la lumière sous un angle plus étroit que le front nu, donc moins de lumière par unité de surface atteint le capteur bien que le champ se soit élargi. Prévoyez plus d'éclairage que le corps nu n'en exigeait, et attendez-vous à des temps d'exposition plus longs, au prix du débit. Voir comment la luminosité change avec le grossissement.

Profondeur de champ. POMEAS ne publie pas la profondeur de champ pour les combinaisons d'objectifs, et le chiffre du corps ne se transfère pas — pour le 12.5X, elle n'est pas du tout publiée par grossissement. Confirmez-la pour votre ensemble exact : distance de travail et profondeur de champ, améliorer la profondeur de champ dans une cellule réelle.

297 mm contre 155 mm contre 93 mm : choisir votre palier

Trois objectifs, trois reculs, un corps. Choisissez le palier selon le dégagement dont vous disposez, pas selon le champ souhaité — le tube TV fixera le champ ensuite. Champs calculés à 1X TV sur 2/3 pouce ; les distances de travail sont des valeurs publiées.

Deux choses que le tableau masque. Passer de 0.25X à 0.5X double le grossissement et divise le champ par deux à toute position de zoom. Et chaque palier conserve la même course de zoom, donc la bande ne fait que se déplacer, sans jamais changer de forme.

La règle qui fait économiser de l'argent : si votre dégagement est de 160 mm, n'achetez pas 297 mm par sécurité. Un recul plus long n'est pas un objectif plus sûr — il coûte de l'échantillonnage et de la luminosité, et n'achète que de l'air. Le palier intermédiaire est détaillé dans les configurations à 155 mm de distance de travail.

La plage de grossissement que vous conservez à 0.25X

On suppose qu'un objectif 0.25X tue la plage de zoom. Ce n'est pas le cas. Il décale la plage vers le bas d'un facteur quatre et laisse la course intacte : 0.58X–7.5X devient 0.145X–1.875X, la même étendue au quart de la taille (calculé).

C'est ce qui compte le plus à 300 mm, car vous pouvez toujours zoomer : partir en grand pour trouver la pièce, zoomer pour lire un marquage ou contrôler un joint, sans jamais déplacer la caméra.

Positionnez la bande avec le tube TV. Un tube 0.5X donne 0.0725X–0.9375X et 121.4 → 9.4 mm pour le balayage de grandes surfaces. Un tube 1X donne 0.145X–1.875X et 60.7 → 4.7 mm par défaut. Un tube 2X donne 0.29X–3.75X et 30.3 → 2.3 mm quand le détail compte plus que la surface (calculé, 2/3 pouce). Un champ cible de 30 mm ne conserve le long recul que sur cette voie 2X — comparé dans les configurations de champ de vision 30 mm.

Le tube 2X n'achète toutefois pas de résolution : il agrandit un champ que l'objectif a déjà échantillonné.

Capteur et cercle d'image : pourquoi une caméra 1" est la mauvaise mise à niveau

Si 121.4 mm ne suffit pas, l'instinct dit : capteur plus grand. Le 1 pouce fait 12.8 × 9.6 mm, soit environ 176.6 mm de champ à 0.0725X (calculé). Ce champ de 176.6 mm ne peut pas être collecté — le corps 12.5X accepte jusqu'à 2/3 pouce, et un capteur 1 pouce produit du vignettage.

Ainsi, le plafond de champ à 297 mm est fixé par le cercle d'image — le cercle de lumière que l'objectif projette sur le capteur — et non par la distance.

Monter en gamme côté caméra dégrade ici l'image. Un capteur 1 pouce ajoute des coins sombres, pas du champ, et les coins sont là où se trouve votre pièce. Les règles dans l'appariement capteur et cercle d'image, le mode de défaillance dans le vignettage des coins à faible grossissement. Si une couverture 1 pouce est obligatoire, la réponse est un corps conçu pour cela, et 297 mm sort de l'image — voir le guide de configuration.

Applications à longue distance de travail : ce qui justifie 297 mm

297 mm n'est pas un choix par défaut. Ces types de processus montrent là où la raison tient.

• Pièces chaudes ou en refroidissement. Pièces moulées, cordons de soudure, verre et métal formé encore chauds au contrôle, où le recul tient l'optique hors du panache.
• Matière en mouvement. Bandes, rouleaux, tôles et feuilles, où l'objectif doit rester hors du trajet.
• Ensembles sous tension. Modules de batterie, barres omnibus et connecteurs haute tension, où le recul est aussi une exigence de sécurité.
• Outillages déjà figés. Cellules conçues autour de 250–300 mm avant que le système de vision n'existe.
• Hublots de protection et zones sales. L'épaisseur du hublot mange le recul ; les lignes de fonderie, de lubrification et de lavage mangent les lentilles frontales.

Là où c'est le mauvais choix : défauts aux limites du tableau d'échantillonnage, et cellules réellement profondes de 150 mm. Une configuration à 297 mm résout le dégagement, pas la résolution. Pour du détail au micron, la voie est un ensemble APO à fort grossissement, traité dans objectifs zoom avec objectifs métallographiques APO.

Liste de contrôle avant commande pour 297 mm

1. Mesurez l'espace réel. De la référence frontale de l'objectif à la surface de la pièce, au pire cas du cycle — pas la valeur nominale du CAD.
2. Soustrayez ce qui occupe l'espace. Hublot, film, guide de lumière, buse. Tout ce qui se trouve entre l'objectif et la pièce est du recul déjà dépensé.
3. Confirmez le capteur. 2/3 pouce est le plus grand qui fonctionne. Une caméra 1 pouce produira du vignettage, quoi que promette l'arithmétique.
4. Vérifiez l'échantillonnage honnêtement. Comparez votre plus petit défaut aux limites ci-dessus, puis décidez si le zoom vous y mène.
5. Choisissez le tube TV en dernier. Sélectionnez-le en fonction du champ cible, une fois le palier de recul fixé.
6. Décidez entre manuel, motorisé ou rail. À 297 mm, l'objectif est loin de l'opérateur : comparez objectifs zoom manuels contre motorisés et le corps sur rail LZLG-12104-A.
7. Demandez à POMEAS de confirmer la profondeur de champ de la combinaison, le SKU de l'objectif et le plan d'éclairage.

Étape suivante : consultez la fiche technique de l'objectif zoom continu 12.5X LZL-12101, puis envoyez à POMEAS votre dégagement, votre format de capteur et votre plus petit défaut.

FAQ : questions sur la longue distance de travail

Quel objectif offre environ 300 mm de distance de travail ?

Le corps zoom continu 12.5X avec un objectif auxiliaire 0.25X : la distance de travail publiée pour cette combinaison est de 297 mm, le chiffre de catalogue le plus proche de 300 mm. Aucun corps zoom nu n'atteint 300 mm seul.

Comment obtenir un grand champ de vision à une longue distance de travail ?

Empilez le plus faible facteur d'objectif avec le plus faible facteur TV. Un objectif 0.25X plus un tube TV 0.5X donnent 0.0725X de grossissement effectif minimal et un champ horizontal de 121.4 mm sur un capteur 2/3 pouce, calculé à partir de la largeur de capteur de 8.8 mm.

Que fait un objectif auxiliaire 0.25X au grossissement et au FOV ?

Il divise le grossissement effectif par quatre à chaque position de zoom et élargit le champ quatre fois, tout en fixant la distance de travail à 297 mm. L'échantillonnage côté objet quadruple aussi, donc le même détail est imagé plus grossièrement qu'à 155 mm.

Pourquoi un capteur plus grand ne donne-t-il pas ici un champ de vision plus large ?

Parce que le corps 12.5X n'accepte que des capteurs jusqu'à 2/3 pouce. Un capteur 1 pouce calculerait à environ 176.6 mm de champ à 0.0725X, mais ses coins sortent du cercle d'image et vignettent, donc cette largeur supplémentaire est inutilisable.

297 mm est-il le bon choix pour des cibles chaudes ou en mouvement ?

Oui, quand le recul est la vraie contrainte. Pièces chaudes, bandes en mouvement, ensembles sous tension et cellules à hublot de protection sont les raisons classiques de reculer à 297 mm. Si la pièce est petite et statique, 155 mm échantillonne généralement mieux.

Que perdez-vous en choisissant la voie 0.25X ?

L'échantillonnage côté objet, la luminosité de l'image et la marge de champ de vision. Au zoom minimal, la limite côté objet passe de 13 µm à environ 52 µm (calculé), et l'ouverture réduite demande plus d'éclairage que le corps nu n'en exige.

En rapport : le corps zoom coaxial LZL-12101