Shenzhen V-Plus Technologies Co., Ltd.

Ìomhaigh 3D

Bidh lionsan telecentric a ’dèanamh tomhas mionaideach

Bidh lionsan telecentric a ’cur ìre a bharrachd de chruinneas ri siostaman lèirsinn inneal.

 234 (1)

Bidh lionsan telecentric a ’cur ìre a bharrachd de chruinneas ri siostaman lèirsinn inneal.

Le Anndra MacUilleim, Deasaiche

Ann am mòran de shiostaman lèirsinn inneal, leithid an fheadhainn a thathas a ’cleachdadh ann an sgrùdadh semiconductor, feumar tomhasan ath-aithris mionaideach a dhèanamh gu cunbhalach. Gus dèanamh cinnteach gun tachair seo, feumaidh luchd-leasachaidh siostaman tionndadh gu siostaman optigeach nas daoire stèidhichte air lionsan telecentric leis an urrainn dhaibh na pàirtean sin a dhealbhadh. Tha mòran de na h-adhbharan airson a bhith a ’taghadh lionsan telecentric a’ tighinn am bàrr bho chuingealachaidhean siostaman lionsa nas àbhaistich.

Mar eisimpleir, ma ghluaiseas nì eadhon beagan taobh a-staigh doimhneachd achaidh siostam lionsa gnàthach, bidh atharrachadh meudachaidh co-cheangailte ris. San àm a dh ’fhalbh, chaidh atharrachaidhean meudachaidh mar thoradh air gluasad stuth a thomhas le camara a bharrachd no sensor doimhneachd a’ cumail sùil air an astar eadar an lens agus an nì. Faodaidh cleachdadh lionsa telecentric lùghdachadh mòr a dhèanamh air no eadhon cuir às do na h-atharrachaidhean meudachaidh sin agus mar sin cuir às don fheum air camara a bharrachd agus ro-ullachadh an dàta ìomhaigh a dh ’fhaodadh a bhith air iarraidh gus mearachdan meudachaidh sam bith a cheartachadh.

Faodar mearachdan seallaidh no parallax a chuir às cuideachd le bhith a ’cleachdadh lionsan telecentric. Ann an siostaman gnàthach optigeach, tha nithean nas dlùithe a ’nochdadh an ìre mhath nas motha na an fheadhainn nas fhaide air falbh oir tha meud nì ag atharrachadh leis an astar aige bhon lens. Ach, tha lionsan telecentric ceart gu ceart airson a ’mhearachd parallax seo gus am bi nithean a’ fuireach den aon mheud a tha air am faicinn neo-eisimeileach bho astar sònraichte bho lionsa.

234 (1)

Nuair a thèid optics àbhaisteach a chleachdadh gus ìomhaighean a dhèanamh de nithean 3-D, bidh nithean fad às a ’nochdadh nas lugha na an fheadhainn as fhaide air falbh. Mar thoradh air an sin, nuair a thathas a ’dèanamh dealbh de rud mar uaimh siolandair, tha coltas gu bheil na h-oirean cruinn agus gu h-àrd dlùth agus tha ballachan a-staigh an t-siolandair air an dealbh (bidh optics cumanta gan giùlan mar shùilean daonna nuair a choimheadas iad taobh a-staigh cupa no glainne) . Ach, le bhith a ’cleachdadh optics telecentric, bidh an oir ìosal agus na ballachan a-staigh a’ dol à sealladh agus mar sin tha an lionsa telecentric a ’toirt sealladh 2-D de nì 3-D, a’ toirt air an t-siostam lèirsinn inneal obrachadh barrachd no nas lugha mar bathar-bog CAD (faic Fig. 1 ).

Atharrachaidhean meudachaidh

Tha telecentricity a ’mìneachadh mar a tha meud meudachaidh nì taobh a-staigh an raon seallaidh (FOV) ag atharrachadh le astar nì. Mar sin, airson an aon FOV, bidh nithean a tha air an dealbh le lionsa fada fòcas fada a ’nochdadh nas lugha de dh’ atharrachadh meudachaidh na an fheadhainn a tha air an dealbh le lionsa goirid fòcas. Leis gu bheil lionsan telecentric ag obair mar gum biodh fad fòcas neo-chrìochnach aca, tha meudachadh neo-eisimeileach bho astar nì. Ged a dh ’fhaodadh nithean a bhith air an gluasad nas fhaisge no nas fhaide bhon lens a bhith eadar-dhealaichte ann am fòcas, bidh meud ìomhaigh an nì seasmhach.

234 (2)

Tha an ìre telecentricity de lionsa sònraichte air a thomhas leis a ’phrìomh ray no ceàrn telecentric (faic Fig. 2). Ged a dh ’fhaodadh gum bi ceàrnan telecentric de 10 ° no barrachd aig lionsan malairteach àbhaisteach, tha prìomh cheàrnan ray nas lugha na 0.1 ° aig lionsan telecentric. Gus an ìre telecentricity seo a choileanadh, feumaidh an eileamaid amas a bhith nas motha na FOV an nì a tha ri ìomhaigh, a ’dèanamh lionsan mar sin nas motha agus mar sin nas daoire.

Ann a bhith a ’taghadh lionsa telecentric airson tagradh lèirsinn inneal sònraichte, feumaidh luchd-integreachaidh siostaim an dà chuid am briathrachas a chleachdas luchd-saothrachaidh fa-leth agus na prionnsapalan obrachaidh air cùl gach dealbhadh lionsa a thuigsinn. San fharsaingeachd, tha lionsan telecentric air an toirt seachad mar àite-fànais, àite ìomhaigh, no dealbhadh dùbailte no dà-telecentric (faic Fig. 3). Ged a tha mòran de luchd-saothrachaidh a ’tabhann na seòrsachan lionsan sin, bidh lionsan telecentric àite-ìomhaigh mar as trice air an cleachdadh ann an uidheamachd ro-mheasadh ìomhaighean agus is ann ainneamh ann an tagraidhean lèirsinn inneal.

234 (3)

Ann an lionsan telecentric, tha am prìomh ghhathan tro mheadhan an t-slighe a-steach no an t-slighe a-mach co-shìnte ris an axis optigeach, air aon taobh no gach taobh den lens, a rèir dè an seòrsa lionsa a thathas a ’cleachdadh. Ann an siostaman lèirsinn inneal, is e an telecentric taobh nì an rud as trice a thèid a chleachdadh. Anns na dealbhaidhean sin, tha na prìomh ghathan co-shìnte ris an nì a thathar a ’tomhas, agus tha an siostam lionsa air a chleachdadh gus an ìomhaigh a chuimseachadh air camara CCD no CMOS. Leis nach eil na lionsan sin ach telecentric air taobh an nì, tha feum air nas lugha de eileamaidean lionsa na le lionsan dà-telecentric, a ’leantainn gu cosgais nas ìsle.

Airson an dàrna cuid 2 / 3- no 1/2-steach. mothachairean cruth, tha Edmund Optics a ’tabhann dà shreath de lionsan telecentric taobh-nì anns an t-Sreath Òir Techspec aige. Fhad ‘s a tha an 2/3-steach. sreath a ’toirt a-steach còig lionsan airson an cleachdadh le aon chuid 2/3-steach. no mothachairean nas lugha, an 1/2-steach. sreath a ’toirt a-steach ceithir lionsan airson an cleachdadh le 1/2-steach. no mothachairean nas lugha. An 1/2-steach. sreath a ’meudachadh craoladh achaidh le bhith a’ maidseadh na luachan FOV as motha airson an 2/3-steach. sreath, a leigeas le raointean nas motha le camarathan nas lugha. Bidh na lionsan sin a ’toirt àrdachadh cunbhalach thairis air doimhneachd sònraichte achaidh agus a’ toirt nas lugha na 0.2 ° telecentricity anns an raon astar obrach ainmichte.

Àiteachan oibseact agus ìomhaigh

Tha mòran lionsan telecentric àite-fànais air an tabhann le faid fòcas stèidhichte. Ach, ann an cuid de thagraidhean lèirsinn inneal is dòcha gum feumar meud an ìomhaigh a chaidh a ghlacadh a mheudachadh gu optigeach. Gus dèiligeadh ris na feumalachdan sin, tha cuid de chompanaidhean a ’tabhann lionsan zoom telecentric a leigeas leis an neach-cleachdaidh an fhaid fòcas atharrachadh aig àite an ìomhaigh fhad‘ s a chumas iad telecentricity air taobh cuspair an lens. Gus seo a choileanadh, feumaidh siostaman zoom-lens telecentric gluasad gu fèin-ghluasadach an optics aghaidh-aghaidh agus an stad eadar na lionsan aghaidh is cùil aig ìrean eadar-dhealaichte. Leis gu bheil na siostaman lionsa sin nas ionnsaichte gu meacanaigeach na lionsan de dh'fhaid stèidhichte, tha telecentrics zoom air an tabhann le dìreach beagan de chompanaidhean.

Tha an siostam zoom-lens 12x telecentric bho Navitar, mar eisimpleir, a ’toirt telecentricity gu taobh a-staigh nas lugha na 0.3 ° agus aig an aon àm a’ cumail sealladh seasmhach agus meudachadh. Le còmhdach achaidh a ’dol bho 50 gu 4 mm aig astar obrach 188-mm, tha an telecentric 12x a’ toirt faid fòcas a ghabhas atharrachadh thairis air raon meudachaidh 0.16x gu 1.94x.

Ann an cuid de chùisean, gu sònraichte airson tomhasan àrd-chruinneas, feumar lionsan dà-telecentric a bheir seachad telecentricity an dà chuid ann am plèanaichean an nì agus an ìomhaigh gus buaidh lùghdachaidhean optigeach agus saobhadh geoimeatrach a lughdachadh. Leis gu bheil faid fòcas neo-chrìochnach aig lionsan telecentric dùbailte, cha bhith meud ìomhaigh ag atharrachadh thar an FOV air sgàth suidheachadh an sensor. Mar sin, faodaidh dealbhadh meud dà-telecentric doimhneachd meudachaidh nas motha a bhith ann agus raon nas motha far am faod an nì a tha san dealbh gluasad fhad ‘s a chumas e an aon mheudachadh.

Tha seo gu sònraichte cudromach leis gu bheil mothachairean CCD agus CMOS fhathast gan leasachadh le piogsail nas lugha agus nas lugha. Gus cuideachadh le solas a chuimseachadh air piogsail fa leth, tha luchd-reic ìomhaighean a-nis a ’toirt a-steach arrays microlens air na mothachairean aca. Air an cur thairis air gach piogsail fa leth, tha na lionsan sin as èifeachdaiche nuair a bhios na ghathan solais a tha a ’tighinn a-steach a’ dealachadh 5 ° no nas lugha bhon àbhaist. Air sgàth seo, faodaidh lionsan dà-telecentric, far a bheil telecentricity air an dà chuid taobh agus ìomhaigh an lens, solas a tha a ’tighinn a-steach a chuimseachadh ann an dòigh nas èifeachdaiche. Ged a tha na lionsan sin nas daoire na lionsan telecentric aon-taobh, tha iad a ’meudachadh cruinneas tomhais nithean.

Is e buannachd eile de lionsan dà-telecentric eadhon soillseachadh. Air sgàth slighe sònraichte nan ghathan anns an àite ìomhaigh far a bheil na cònaichean ghathan a ’bualadh uachdar an lorgaire leis an aon chlaonadh, tha na piogsail air an soillseachadh leis an aon dian thairis air meud an lorgaire gu lèir. Chan eil mòran eòlach air an fheart seo, ach faodaidh e a bhith gu math feumail airson na tagraidhean sin far am feumar smachd a chumail air aon-ghnèitheachd dath.

Tha lionsan gan tabhann le grunn chompanaidhean a ’toirt a-steach V-Plus Technologies , Navitar, Schneider Optics, agus Sill Optics. Tha lionsan telecentric dà-thaobhach Schneider Optical Xenoplan, mar eisimpleir, air an dealbhadh gus obrachadh le 2/3-in. cruth camarathan CCD agus tha smachdan iris agus fòcas a ghabhas atharrachadh. Tha na lensan faid fòcas stèidhichte air còig modalan eadar-dhealaichte le meudachaidhean stèidhichte: 1: 1, 1: 2, 1: 3, 1: 4, agus 1: 5.

Mar a tha Rolf Wartmann de Schneider Optics a ’comharrachadh, nuair nach eilear a’ cleachdadh lionsan dà-telecentric mar lionsan tomhais mionaideachd, bidh ìomhaighean iomall neo-chothromach no gluasadach a ’nochdadh nuair a tha iad a’ dealachadh. Bidh seo a ’leantainn gu lorg neo-ghnìomhach air oirean, agus mar thoradh air an sin chan eil e soilleir gu bheil an ìre mionaideachd a tha comasach gu teòiridheach. Chan eil lionsan telecentric dà-thaobhach a ’nochdadh na lochdan sin, agus mar sin ga dhèanamh comasach a thighinn faisg air an ìre mionaideachd a tha comasach gu teòiridheach (faic www.schneiderkreuznach.com/knowhow/telezentrie_e.htm).

Lionsan fresnel

Feumaidh eileamaid aghaidh a bhith aig siostaman lionsa telecentric àite-fànais a tha co-dhiù cho mòr ris an FOV. Air sgàth seo, lionsa telecentric àbhaisteach de stuth àbhaisteach airson a bhith a ’coimhead eadhon 16-a-steach. tha achadh an dà chuid gu math daor agus gu math trom (faic Fig. 4). Gus faighinn thairis air seo, tha companaidhean leithid LightWorks air lionsan telecentric a leasachadh a tha a ’toirt a-steach lionsan Fresnel gus cuideam, cosgais agus fad a lughdachadh. Mar as trice bidh lionsan telecentric stèidhichte air fresnel air an dealbhadh leis an eileamaid aghaidh ann an cruth Fresnel coltach ri lionsa plano-convex no plano-concave a tha air a ghearradh ann am fàinneachan cumhang agus rèidh a-mach. Mar as trice tha lionsa Fresnel air a dhèanamh de phlastaig tana, claoidhte, agus tha an eileamaid chùil no na h-eileamaidean air an dealbhadh le optics gnàthach.

234 (4)

Tha aon bhuannachd mhòr ann a bhith a ’cleachdadh lionsan Fresnel mar phàirt de shiostam telecentric - faodaidh iad a bhith air an togail gus gabhail ri FOVan a tha tòrr nas motha na bhiodh e pragtaigeach no eadhon comasach. Tha e coltach gum bi an ìre làimhseachail de lionsa telecentric gnàthach anns an raon de mu 12 gu 16 a-steach. Tha Light Works air siostaman telecentric stèidhichte air Fresnel a dhealbhadh agus a thogail airson FOVan cho mòr ri 42 a-staigh.

A dh ’aindeoin na buannachdan aca, tha siostaman stèidhichte air lionsa Fresnel cuingealaichte. Leis nach eil ceartachadh dath aig lionsan Fresnel, mar as trice tha e nas fheàrr an cleachdadh le solas cha mhòr monochromatic leithid stòran LED. Rud eile, tha coltas ann gum bi coltas iomaill dath timcheall air nithean air an dèanamh le ìomhaighean. Cuideachd, an taca ri lionsan gnàthach, tha càileachd ìomhaigh bho lionsa Fresnel meadhanach math agus is dòcha nach e deagh roghainn a th ’ann ann an tagraidhean tomhais fìor cheart no airson a bhith a’ lorg lochdan beaga. Tha call solais bho lionsa Fresnel cuideachd an ìre mhath mòr mar thoradh air solas a ’sgapadh aig claisean an lens agus dìth còtaichean antireflection air an lens fhèin. Ach a dh ’aindeoin sin, airson tagraidhean le rùn nas ìsle faodaidh lionsa telecentric stèidhichte air Fresnel a bhith na fhuasgladh fìor phractaigeach agus cosg-èifeachdach.

234 (5)

Gu h-inntinneach, tha Canon ag ràdh gun d ’fhuair e thairis air na duilgheadasan a tha co-cheangailte ri leithid de lionsan leis an teicneòlas optigeach diffractive (DO) aige, a bhios a’ cleachdadh dà eileamaid optigeach eadar-sgaraichte aon-ìre aig a bheil grafadh eadar-dhealachaidh ceangailte ri chèile aghaidh ri aghaidh (faic Fig. 5). Leis gu bheil tonnan nas fhaide a ’cruthachadh ìomhaigh nas fhaisge air an lens mar thoradh air a’ cheàrn mhòr eadar-dhealaichte, agus tha tonnan nas giorra a ’cruthachadh ìomhaigh nas fhaide bhon lionsa mar thoradh air a’ cheàrn eadar-dhealaichte as lugha, a ’cur na h-eileamaidean DO còmhla ri optics glainne gnàthach a’ cuir às do ghluasadan cromach (faic Canon Làrach-lìn). Gu mì-fhortanach, chan eil cleachdadh an teicneòlais seo fhathast air a shlighe a-steach do dhealbhaidhean stèidhichte air lionsa telecentric.

Bidh optics pericentric a ’toirt seachad seallaidhean 360 °

Tha mòran de shiostaman lèirsinn inneal air an cleachdadh gus barrachd air aon aghaidh de phìos a sgrùdadh, agus ann an iomadh cùis tha feum air sgrùdadh 100% de uachdar siolandair no spherical. Anns an àm a dh ’fhalbh chaidh na sgrùdaidhean sin a dhèanamh a’ cleachdadh grunn chamarathan air an cur timcheall a ’phàirt, le gach camara a’ glacadh ìomhaigh de thaobh no pàirt sònraichte den phìos.

Gu mì-fhortanach, tha an dòigh-obrach seo a ’meudachadh chosgaisean an t-siostaim air sgàth an àireamh de chamarathan a tha a dhìth. A bharrachd air an sin, feumaidh an nì a tha air a dhealbhadh a bhith air a shuidheachadh gu mionaideach, oir feumaidh gach camara ìomhaigh a dhèanamh den phìos aig ceàrn sònraichte. Gus faighinn thairis air na duilgheadasan sin chaidh dòighean-obrach optigeach a leasachadh gus nach bi feum air ach aon chamara gus ìomhaigh de na feartan uachdar gu lèir a choileanadh.

234 (6)

Canar pericentric ris na lionsan sin air sgàth slighe nan ghathan taobh a-staigh an amas - thathas a ’faicinn sgoilear an fhosglaidh bho àite nì mar a bhith a’ gluasad timcheall sòn iomaill a ’bhuidheann aghaidh optigeach. Feumaidh iad dìreach aon chamara gus ìomhaigh gach cuid de uachdar aghaidh rud agus na taobhan mun cuairt air a ghlacadh. Nuair a bhios an lens a ’dèanamh dealbh de stuth siolandair tha an dà chuid an uachdar aghaidh agus uachdar an t-siolandair air an dealbh aig an aon àm.

Is e buannachd an dòigh-obrach seo, a thathas a ’cleachdadh gu tric airson sgrùdadh a dhèanamh air pàirtean leithid botail glainne, canastairean alùmanum, agus pacadh toraidh luchd-cleachdaidh eile, gum faodar feartan uile an nì a dhealbhadh san aon fhrèam agus gun gabh an giullachd le aon algorithm gus flat fhaighinn. riochdachadh an uachdar siolandair.