Technologie bi-télécentrique
Nous avons établi de nouvelles normes dans la technologie bi-télécentrique en améliorant continuellement les performances optiques, les procédures de contrôle qualité et la facilité d’utilisation des objectifs télécentriques : l’innovation est la clé au travers de toutes les étapes de la conception du produit, les tests, la production et l’outillage.
Cette approche tend naturellement à établir des repères optiques supérieurs comme la télécentricité, la résolution et la déformation, comparé à d’autres objectifs, alors que les prix restent étonnamment modestes.
Comment y parvenons-nous ? Une ingénierie intelligente, une conception économiques et des solutions élégantes ! Chaque objectif télécentrique que nous fournissons est soumis à une série de tests et est fourni avec un rapport de test détaillé qui indique sa conformité à nos spécifications ; chez Opto Engineering, nous livrons ce que nous promettons.
Pour des applications spéciales, nous pouvons également effectuer des tests optiques extrêmement spéciaux à l’aide de nos bancs optiques brevetés et notre instrumentation de dernier cri.
Par ailleurs, Opto Engineering peur rapidement fournir des systèmes optiques télécentriques personnalisés à prix bas : le développement et la fourniture des objectifs télécentriques sont notre passion !
Performance
- Extra-télécentricité pour l’imagerie d’objets épais
- Très basse déformation pour des mesures précises
- Excellente résolution pour les caméras à petits pixels
- Grand champ de vision pour les déplacements d’objets larges
Caractéristiques
- Bi-télécentricité par conception
- Distance de travail et longueur focale préréglées
- Compact et robuste, personnalisé pour les environnements industriels
- Insertion facile du filtre
- Version UV en attente de brevet pour une précision extrême
Qualité
- Instrumentation de test spécifique pour les systèmes optiques bi-télécentriques
- Chaque objectif est fourni avec un rapport de test détaillé
- Les images de test de chaque objectif sont archivées pour le suivi de la production
- Aucune plainte concernant la qualité optique de nos objectifs télécentrique à ce jour !
Excellente télécentricité – aucune erreur de perspective
Pour les applications de métrologie, une vue orthonormée (sans imagerie latérale) de l’objet est souvent nécessaire pour effectuer des mesures linéaires précises.
De plus, de nombreuses pièces mécaniques ne peuvent pas être précisément positionnées ou les mesures doivent être effectuées à des profondeurs différentes ; mais les ingénieurs logiciels ont besoin d’une corrélation parfaite entre les dimensions imagées et réelles.
Cette corrélation est possible à l’aide des objectifs télécentriques : comme la pupille d’entrée est à l’infini, seuls les cônes de rayons dont le rayon principal est parallèle à l’axe mécanique sont acceptés.
Par ailleurs, les objectifs bi-télécentriques d’Opto-Engineering sont conçus selon les caractéristiques de conception optique suivantes :
- Le rayon principal est choisi en tant que rayon qui frappe le détecteur de la caméra au centre de la distribution radiométrique
- Le rayon principal est également l’axe du cône d’acceptation, ce qui garantit une distribution symétrique des niveaux de gris sur les bords
- La conception bi-télécentrique d’Opto Engineering rend nos objectifs réellement télécentriques, car ils présentent une télécentricité d’image latérale.
En haut : la moelle interne d’un objet cylindrique pris avec un objectif télécentrique (en haut) et le même objet vu par un objectif normal (bas).
Bas : deux vis machinées identiques à 100 mm de distance, prises avec un objectif télécentrique (en haut) et avec un objectif normal (bas).
Presque zéro déformation
La déformation est calculée comme le pourcentage de différence entre les dimensions réelles de l’objet et les dimensions de l’objet capturé par le détecteur de la caméra. Les objectifs communs de vision sur machine présentent généralement plus de 1-2 % de déformation. Cela peut sévèrement limiter la précision dans une application de mesure dimensionnelle (par exemple, avec ces objectifs un objet dont l’épaisseur normale est de 50 mm semble faire 51 mm sur le plan d’image).
Les objectifs d’Opto Engineering montrent moins de 0,1% de déformation radiale (par exemple, un objet de 50 mm n’apparaît pas plus large que 50,05 mm sur le plan d’image, 20 fois moins de distorsion) ce qui relève de l’état de l’art en matière de technologie et constitue une limite de mesure pour les instruments de test optique les plus avancés.
Déformation trapézoïdale (également connu sous le nom de « keystone » ou « prisme fin ») est un autre paramètre important à minimiser dans un objectif, car il est asymétrique et très difficile à calibrer avec un logiciel. Les objectifs d’Opto Engineering sont fabriqués et certifiés pour maintenir cette erreur en dessous de 0,1%.
Haute résolution
La résolution de l’image est décrite par CTF (fonction de transfert de contraste) qui quantifie le rapport de contraste à une fréquence spatiale donnée sur le plan de la caméra, et exprimée en lp/mm (paires de lignes par mm).
Il arrive souvent que les intégrateurs de vision sur machine combinent des caméras avec des tonnes de petits pixels avec des objectifs peu chers et à mauvaise résolution, ce qui donne des images floues ; la résolution fournie par nos objectifs est compatible même avec les plus petites tailles de pixel et les caméras avec la meilleure résolution comme les caméras à détecteur 5 Mpix 2/3’’.
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Des images fortement ou faiblement contrastées d’un motif de test USAF standard obtenu avec des optiques CTF de niveaux différents.
Bi-télécentricité : la vraie télécentricité et une grande profondeur de champ
La télécentricité de l’image latérale est avantageuse pour maintenir un très bon contraste d’image même lors de l’examen d’objets très épais.
En plus d’augmenter la profondeur de champ naturelle selon l’ouverture et le facteur d’agrandissement, la bi-télécentricité de nos objectifs rend ces systèmes réellement télécentriques : aucun changement d’agrandissement ne se produit lorsque l’objet est déplacé depuis sa distance de travail nominale au fur et à mesure que la pente des rayons dans l’espace de l’image demeure inchangée.
L’ouverture standard de nos objectifs télécentriques est spécifiquement sélectionnée pour fournir la plus grande profondeur de champ sans affecter la résolution en raison de la limite de diffraction. Nos objectifs sont également disponibles avec des ouvertures différentes adaptées à des applications spécifiques ; nous conseillons toutefois de considérer que les grandes ouvertures vont réduire la profondeur de champ, tandis que les petites ouvertures réduisent la résolution et demandent davantage d’éclairage.
La bi-télécentricité des objectifs Opto Engineering fournit également un éclairage égal du détecteur, ce qui s’avère utile pour plusieurs applications telles que le contrôle qualité des LCD, des textiles et de l’impression. Par ailleurs, lors de l’intégration de filtres dichroïques, la bi-télécentricité permet que l’axe des rayons frappe le filtre à angle droit, ce qui préserve le passage de la bande optique à travers tout le plan d’image.
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Image d’un objet épais vu au travers de toute sa profondeur
Adaptation des applications industrielles
Une conception simple et robuste est essentielle pour garantir l’alignement opto-mécanique précis et des performances optiques de grand niveau.
Tous nos objectifs de grande taille sont hermétiquement scellés pour empêcher la pénétration d’humidité et de poussière. Un mécanisme de mise au point est évité afin d’empêcher l’objectif de perte de solidarité ou de réglage en raison des vibrations ou de la négligence de l’utilisateur ; par ailleurs, cette fonction qui est utilisée une fois durant la vie du produit, rend l’objectif moins précis et plus cher.
Pour les mêmes raisons, le mécanisme de l’iris a été intentionnellement abandonné pour ne pas compromettre la précision du positionnement par arrêt. La déformation de l’objectif et la télécentricité seraient bien moins bonnes et difficiles à définir, dans la mesure où la forme de l’ouverture serait polygonale et pas ronde !
Lors de la conception des systèmes optiques et mécaniques, nous gardons à l’esprit l’idée que nous fournissons des objectifs de précision pour des applications industrielles, et pas des équipements de laboratoire ou photographiques et nous aimons savoir que nos clients utilisent nos objectifs dans les mêmes conditions que nous avions pour les tester.
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Réglage focal arrière
La distance focale arrière des objectifs télécentriques d’Opto-Engineering est précisément réglée, selon la norme de la monture en C (17,52 mm), mais dans la mesure où plusieurs caméras industrielles ne peuvent pas satisfaire cette spécification, un nouveau réglage de la distance focale arrière sera peut-être nécessaire.
Pour cette raison, nos objectifs sont fournis avec un « kit d’espacement » et les instructions nécessaires pour le réglage de la distance focale arrière, ce qui permet d’assurer que l’objectif fonctionne à la distance de travail nominale.
Bien qu’un objectif fonctionne normalement à des distances de travail différentes que la distance nominale, ce réglage garantit la plus haute résolution et le moins de déformation possible.
Insertion de filtre facile
Le problème principal en ce qui concerne l’intégration de filtres dans des grands objectifs télécentriques est la taille de l’élément optique avant qui requiert un très gros filtre monté à l’avant, ce qui peut s’avérer très cher.
Pour surmonter ce problème OE a trouvé une solution très simple et peu onéreuse pour la monture en C des objectifs télécentriques : avec un adaptateur, un filtre beaucoup plus petit peut être inséré à l’arrière du système.
Contrôle qualité haut de gamme
Nous garantissons que tous les objectifs que nous livrons satisfont ou dépassent nos spécifications écrites, grâce à notre système de test de dernier cri. Chaque objectif est vérifié par un opérateur expérimenté qui mesure toutes les caractéristiques optiques, en combinant des procédures de laboratoire strictes avec le savoir-faire ancien qui est encore nécessaire pour les tests optiques de précision.
Chaque objectif s’accompagne d’un rapport de test optique : nous conservons également quelques images acquises avec chaque objectif que nous fournissons afin d’identifier l’origine de tout problème qui pourrait se produire.
Opto Engineering a développé des procédures de test fiables pour notre assurance qualité et une instrumentation haut de gamme spécifiquement conçue pour les tests d’objectifs bi-télécentriques.
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Notre rapport de test standard vient avec chaque objectif que nous livrons. La déformation (radiale et trapézoïdale), la télécentricité, l’agrandissement et la résolution sont soigneusement vérifiées.
Banc de test optique
En plus de notre instrumentation QC standard, nous avons conçu et développé un banc de test optique spécial, qui intègre des composants de dernier cri et qui fournit une mesure et une analyse de qualité des paramètres optiques. Au moyen de ce système, nous pouvons travailler sur des projets spéciaux, où optique de grande qualité est nécessaire et une mesure scientifique des paramètres optiques doit être effectuée.
Notre banc de test optique spécial nous permet de mesurer la CTF (fonction de transfert de contraste) jusqu’à 500 lp/mm et une déformation avec une précision de 0,01%. Courbure de champ, alignement d’objectif, distance focale arrière et distance focale sont mesurées avec des précisions de l’ordre de 0,05%.
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Notre banc de test optique spécial nous permet de mesurer la CTF (fonction de transfert de contraste) jusqu’à 500 lp/mm et une déformation avec une précision de 0,01%. Courbure de champ, alignement d’objectif, distance focale arrière et distance focale sont mesurées avec des précisions de l’ordre de 0,05%.
Optiques UV pour une résolution extra élevée
La SERIE UV TC des objectifs télécentriques Opto Engineering est spécialement conçue pour offrir la plus grande résolution d’image possible dans le domaine de la vision sur machine. Les objectifs courants et traditionnels ne sont pas utiles avec des détecteurs à très petits pixels qui deviennent de plus en plus populaires parmi les caméras industriels.
Les objectifs télécentriques TC UV, en fonctionnant dans la gamme 365/405 nm, fournissent un contraste d’image beaucoup plus élevé à des fréquences spatiales hautes et sont ainsi compatible avec les plus petites tailles de pixel. Lorsqu’ils sont utilisés sur des caméras standard, la résolution des objectifs est tellement élevée qu’ils peuvent tolérer des déplacements d’objet plus grands que les objectifs VIS avant qu’une perte de netteté de l’image devient évidente.
