关键要点
液态镜头在读码方面具有关键优势和特性:
- 动态自动对焦: 液态镜头能在几毫秒内调整焦距,确保在不同距离和物体大小的情况下都能获得清晰图像。
- 紧凑耐用: 液态镜头体积更小、重量更轻且抗冲击,其性能优于传统的机械系统。
- 使用寿命长: 由于无活动部件,液态镜头最高可循环使用 5000 万次,远远超过机械镜头。
- 灵活的应用: 非常适合读码、PCB 检测,甚至腹腔镜相机。
- 效率更高: 通过无缝适应各种工业任务,消除使用多个相机的需求。
选择合适镜头的权衡
设置读码应用时,为应用选择适配的镜头至关重要。因为要考虑照明条件、距离、成像物体的大小以及众多其他因素,适合某种应用的镜头可能会降低另一种应用的性能。
镜头采集目标物体或感兴趣区域的反射光线,然后将其聚焦到相机传感器上。相机传感器上的物体光点最小时(最优情况下是一个点),表示该物体已聚焦。
不同的镜头具有独特的优势,并且根据形状和折射率以多种方式折射光线。这会影响焦距、物体聚焦时镜头与图像传感器之间的距离。选择镜头时要权衡工作距离、视场以及相机传感器的大小和分辨率。
任务变更时,镜头也需要变更
如果应用中的视场 (FOV) 和工作距离都是恒定的,那么选择固定焦距的相机是最佳选择。但在大多数应用中,两者中的一个或两个都可能会变化。发生这种情况时,焦点也需要变化,否则图像质量会受到影响。
在机器视觉中,改变焦点是一项挑战。过去曾经用过移动镜头来改变焦距、FOV 和焦点的解决方案。另一种解决方案是切换不同焦距的镜头。
最近,自动对焦液态镜头技术改变了曲率。这增强了相机的功能,并减少了复杂的机械结构。
什么是自动对焦技术,它为什么有用?
相机采用各种方法来确定正确的焦点。被动方法是使用各种算法分析目标图像,这包括相位探测和对比度探测。主动方法是使用外置传感器通过激光或超声直接测量目标距离。所选方法取决于具体情况。发现物体在焦距外或者距离发生变化的信号时,相机镜头会改变焦距,直到物体重新聚焦。
除了相机和手机,自动对焦技术如今还被广泛用于机器视觉。但制造商需要一种更简单、更灵活的方法来改变焦点,而如今这样的方式已应运而生。液态镜头可以改变自身形状和折光能力。
什么是液体透镜,它们是如何工作的?
液态镜头是光学级油构成的独立单元,受到电流作用时,它会通过电润湿作用形成镜头形状,以可预测的方式改变曲率。此改变焦距和工作距离的曲率变化是毫秒级的,返回原始无电流的形状时同样如此快速。
像传统光学镜头一样,液态镜头也是一种单一的光学元件。光学镜头是多元件组件的一部分,而非单独使用。单个镜头所生成的图像存在缺陷,称为像差。其中一些包括镜头上不同位置的焦点不同、边缘出现彩色条纹以及变形。光学设计师会使用一个或多个额外的镜头来抵消这些光学问题。根据应用的需求,液态镜头会放在镜头架上的不同位置。
液态镜头有什么优势?
自动对焦是图像读码器的关键,使其能够立即适合不同距离、不同类型的物体以及改变 FOV 的要求。液态镜头反应迅速且简单易用。
与相同规格的机械镜头相比,液态镜头还更小且更轻。它不仅会减少对对焦机制的依赖,也无需移动镜头即可改变焦点,所以可以减少相机的体积和重量。液态镜头相机可用于因空间受限而可能无法安装传统相机的生产线和包裹处理应用中。
在工业环境中,冲击和震动会严重影响图像质量,经常需要重新定位或重新标定。液态镜头没有活动机械部件。除了不易磨损外,它们也更耐受冲击和震动。如果某种活动使镜头失去聚焦,它能迅速做出响应。
与传统镜头组件相比,它的使用寿命要长得多。使用电机和机械导轨的机械对焦系统在约 100000 个循环后就会磨损损坏,而无活动部件的液态镜头最高可循环使用 5000 万次。
液态镜头完全静音。在临床环境中的显著优势。
液态镜头的具体用途
液态自动对焦镜头可解决现代高速生产线上的很多问题。读取不同大小物体上朝向各异的二维码时,可根据包裹情况迅速改变聚焦。
对印刷电路板 (PCB) 进行视觉检测时,PCB 的小形变会影响最佳焦点,从而给检测带来困难。液态镜头可根据需要随时重新聚焦,保证检测正确的 PCB 部分。液态镜头被广泛应用于各领域,包括腹腔镜相机、无人机和激光系统。
液态镜头是一种革命性的技术
使用自动对焦的液态镜头使读码器在更广泛的应用中更具多功能性,减少了对多相机的需求,并延长了相机的使用寿命。
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