Opto Engineering® 在生产Telecentric镜头(又称远心镜头)的质量管控、使用上的便利各方面皆不断的精进以加强其效能而为BI-Telecentric技术建立了新标准。不论在设计、测试、生产方式及设备上,Telecentric镜头在我们工程师团队的努力下不断的进步。因为如此,我们的镜头在Telecentricity、分辨率及失真度上皆比市面上其他镜头效能更佳,并且价钱更实在。

 


 

    我们是如何办到的呢? 创新的技术、设计与一流的问题解决方法。每一个我们做出的Telecentric镜头皆经历了一连串精密的质量检验,并提供详细的测试报告显示我们制作出来的Telecentric镜头皆符合Opto Engineering®所声明并保证的规格。

    对于特殊的应用,我们亦可以我们专利设计的光学平台及尖端仪器提供极其精准的光学测试。

 


 

    因此,Opto Engineering®能够简单快速并提供价钱实在的客制化Telecentric光学仪器:开发并提供Telecentric镜头是我们的热情所在。

拥有市面上最佳光学效能
·提供绝佳的Telecentricity影像给据厚度之物体
·提供精密测量之极低失真度
·让低画素相机拥有出色的分辨率
·提供宽景深给大物体位移
先进与独特之特色
·Bi-telecentric 设计
·预先后焦距调整以及工作距离
·简洁并坚固耐用,针对工业环境量身订做。
·滤镜安装简单
·针对极精密准确之UV专利版本
·光学边缘呈像之TCEDGE专利技术
完整质量管理
·Bi-telecentric镜头专用特殊之测试仪器。
·每一个镜头之所有测试影像皆存盘作为生产追踪记录。
·迄今无任何针对本公司Telecentric镜头光学质量的客诉。 
 
高度TELECENTRICITY:无透视误差

    在光学量测学应用中,通常会自物体正上方拍摄(不纪录物体侧面)以测量其直径或直线距离,此外许多机械零件无法精准的定位不然就需在不同的距离做测量。而且软件工程师需要透过软件准确的校正影像与实际距离之间的差距。以上皆可透过Telecentric镜头做到,因为其入射光是被放在无限远处,只有与光轴平行的光束才可以通过Telecentric镜头。

    此外,Opto Engineering之Bi-telecentric镜头是针对以下光学特性所设计制作:
·光轴在当光线由辐射中心照射在相机镜头上时出现。
·光轴也是接受光束之轴心,确保边缘之系统性灰阶分布。

    OE bi-telecentric设计让我们的镜头真正的telecentric同时它们也有着image-side telecentricity的特色。

 


 

    左上图为利用telecentric镜头拍摄圆柱形零件上的齿条,左下图为利用普通镜头拍摄同样对象的影像。右上图为两个同样对象置于相距100 mm下利用telecentric拍的影像。右下图为同样情形下利用普通镜头捕捉的影像。
 
近乎零失真度

    失真度是指实际物体尺寸与摄影机侦测器所呈现的物体尺寸经计算后所得之百分比误差。一般机械的影像镜头通常呈现超过1-2%之失真度。这有可能在尺寸量测应用上严重的影响到精准度限制(举例来说,当实际物体宽度为51mm,而一般镜头却呈现51mm宽度在平面影像上)

    Opto Engineering®镜头有小于0.1%放射形失真度的表现。(也就是说,宽度50mm的物体绝对不会呈现超过宽度50.05mm在平面影像上,其失真度小于20倍以上)是近乎艺术的技术以及建立了其他大部分高阶光学测试仪所无法达到的量测极限。

    梯形失真度(又称” 楔形”或”薄棱镜”效果)是另一个镜头需要尽量减少的重要参数,通常很难透过软件来校正其不对称性。
OE镜头被制造以及证明其梯形失真度可维持在0.1%以下。

 


 

    左图中,是由telecentric镜头所拍摄之失真度测试的影像,无任何放射状或梯形失真度呈现。中图为相同测试影像却呈现高度的放射状失真度。右图则是相同影像但是为梯形失真度的例子。
 
高分辨率

    影像的分辨率是利用CTF(contrast transfer function)将影像的对比清晰度量化,用lp/mm单位来表示。

    很多影像系统是利用多个低画素相机搭配低分辨率的便宜镜头,因而只得到非常模糊的影像。我们镜头所提供的分辨率是可兼容在最小画素及最高画素的相机,例如:5.5百万画素 2/3”摄影机侦测器。

 


 

    使用不同分辨率镜头拍摄USAF test pattern的结果。左图为高分辨率影像,右图则为低分辨率影像。
 
    BI-TELECENTRICITY: 真正TELECENTRICITY与宽景深

    Image side telecentricity对于保持非常好的影像对比即使在看一个很厚的物体有很大的帮助。

    除了经由镜头光圈与放大系数来加强自然景深之外,OE镜头的Bitelecentricity让这些镜头达到真正的telecentric:当物体从其工作距离移动,不会有放大误差发生,因为其光线斜率在影像空间上维持不变。

    我们的Telecentric镜头之标准光圈是特别选出分辨率不受绕射限制影响所能达到之最大景深。我们的镜头也可以符合特殊应用需求提供不同光圈。然而,必需随时考虑的是,大光圈会减低景深而小光圈会降低分辨率并且需要较大之光源。

 


 

    透过Telecentric镜头拍摄具厚度之物体包含其整个深度之影像。

    Opto Engineering镜头的bi-telecentricity也生产探测器的照明,可有效的应用在部分应用,如:LCD、纺织及印刷之质量管控。此外,当结合彩色滤光片时,bi-telecentricity可确保其光扇轴投射在滤光片的表面因而确保其光带整个穿透至影像平面。

适合工业应用

 


 

    一个简单及坚固耐用的设计对于确保精准的光电机械结合以及高阶的光学性能是必不可缺的。我们所有大型镜头皆紧密 的密封完全以确保灰尘与潮湿的侵入。我们的镜头特意不使用对焦系统是为了避免镜头因为震动或人员操作的疏忽而拆开或位移。此外,这个功能或许在一个产品的 生命周期之中只会使用到一次,但只会让镜头的精准度降低而且更贵。因为相同的理由,光圈系统也特意不使用,因为会连累到其光圈定位精准度,镜头失真度及telecentricity会变差而且较难去界定轮廓,因为光圈的形状是多边形而不会是圆形。

    当设计光学与机械时,我们以工业使用为出发点来生产我们精密的镜头,而非供实验室或摄影器材。我们会很高兴知道我们的客户将在与我们测试状态相同环境下使用我们的镜头。
 
    每一个Opto Engineering® telecentric镜头皆有可用标准C-mount(17.52 mm)来安装以精准的调整后焦距。但是因为一些工业用相机无法完全符合此规格,后焦距则需微调。因为此原因,我们的镜头随附上”spacer kit”以及调整后焦距所需之操作说明以确保镜头在工作距离下操作。

 


 

    即使镜头可能在不同的工作距离下比在名义上的工作距离下效果更好,这个调节装置可确保镜头能够达到最高分辨率及最低失真度的表现。

 


 

    安装滤镜在大型telecentric镜头的最大挑战在于镜头前端光学组件的尺寸需要一个大的滤镜安装在镜头前。大的滤镜通常价位很高。
 
严格质量管控

    为了克服这个问题,OE为C-mount telecentric镜头设计了一个既简单又划算的解决方式:用一个转接头让小型的滤镜可以安装在镜头的后端
感谢我们超乎艺术的质量测试系统,我们保证我们提供的镜头100%达到甚至超过我们所叙述的规格。每一个镜头皆由一个资深的工程师测试所有主要的光学参数,结合严格实验室程序与精密光学测试仍所需的旧式技术。

    每一个镜头皆有其各自之光学测试报告。我们也保存了每一个我们所提供的镜头的部分测试影像以因应日后任何可能遇到的任何问题提供追踪讯息。

    OE特别为了Bi-telecentric镜头尖端仪器的保证质量发展了可靠的测试程序。

 


 

 

 

    OE TC UV系列Telecentric镜头特别设计为当今机械影像界中可达到最高影像分辨率之镜头。目前工业型摄影机中,越来越常见极小画素之传感器,一般镜头与传统Telecentric镜头无法使用在此类传感器上。

    TC UV telecentric镜头可操作在365/425 nm范围内,在高空间频率下提供更高的影像对比所以兼容于最小画素尺寸。当与一般相机结合时,这些镜头的分辨率高到可以在任何影像失焦变明显之前承受比可见光镜头更大的物体位移。