Guide de sélection des objectifs. Table des matières

Transcription

1 10/03 P/N

2 Table des matières Considérations générales sur les objectifs Champ de vision (CDV) Détermination du champ de vision Formule CDV Exemple de calcul d un champ de vision Détermination de la distance de travail Détermination de la distance focale Outils de distance focale Considérations sur la distance focale Distance focale et extensions des objectifs Tableau des distances focales, distances focales en pouces Tableau des extensions des objectifs, distances de travail en pouces Tableau des distances focales, distances de travail en millimètres... 8 Tableau des bagues allonges des objectifs, distances de travail en millimètres Graphiques des distances de travail en fonction du champ de vision Formule de la distance focale Tableau des options des objectifs Index I i

3 ii

4 Considérations générales sur les objectifs Il faut prendre en compte de nombreux paramètres pour choisir un objectif, comme la distance focale, le style de montage et le blocage de la mise au point. Les deux aspects les plus importants pour le choix d un objectif sont le style de montage et la distance focale. Les produits Banner n utilisent que des objectifs de monture C de type C-Mount. Avant de choisir la bonne distance focale, il faut déterminer le champ de vision et la distance de travail. Banner propose des objectifs de type C-Mount avec les distances focales suivantes (en millimètres) : 4, 8, 12, 16, 25, 50 et 75. Tout objectif de monture C type C-Mount d autres fabricants peut également être utilisée. Les sections suivantes expliquent en détail comment déterminer le champ de vision, la distance de travail et la distance focale : Détermination du champ de vision page 2 Détermination de la distance de travail page 3 Détermination de la distance focale page 4 Pour obtenir une aide supplémentaire, il est possible de s adresser au représentant local de Banner ou à un ingénieur d application Banner. Il est possible de joindre les ingénieurs d application Banner de 8 heures à 17 heures 30, heure standard centrale américaine, du lundi au vendredi, sauf jours de fêtes. Champ de vision (CDV) Le champ de vision est la surface d inspection capturée par la matrice CCD de la caméra. La dimension du CDV et celle de la matrice CCD de la caméra influent directement sur la résolution de l image (un des facteurs déterminants de la précision). Voir l illustration ci-dessous. Caméra REMARQUE : la taille de la matrice de la caméra PresencePLUS Pro est de 640 pixels de large par 480 pixels de haut. 480 pixels (CDV vertical) Distance de travail Objectif 640 pixels (CDV horizontal) Matrice CCD Champ de vision 1

5 Détermination du champ de vision Guide de sélection des objectifs Pour déterminer la dimension du champ de vision : mesurer la surface à inspecter (en pouces ou en millimètres) et laisser un peu de marge pour prévoir tout mouvement anticipé de la cible. Pour vérifier que le champ de vision est suffisant pour la résolution voulue : 1. Estimer la résolution souhaitée ou la dimension minimale, par exemple, est-ce que la tolérance de la mesure sera 0,1 mm, 1 cm ou 1 m? 2. Utiliser la formule du champ de vision suivante pour déterminer le champ de vision horizontal et vertical qui conserve la résolution voulue. 3. Vérifier que le champ de vision calculé est plus grand que l aire inspectée. Formule CDV Résolution voulue x 640 pixels = CDV horizontal maximum Résolution voulue x 480 pixels = CDV vertical maximum Exemple de calcul d un champ de vision La surface approximative d inspection est de 80 mm par 100 mm. La résolution voulue est de 0,2 mm. L aire d inspection représente-t-elle un champ de vision acceptable compte tenu de la résolution voulue? Résolution voulue x 640 pixels = CDV horizontal maximum. 0,2 x 640 = 128 mm de champ de vision horizontal maximum. Résolution voulue x 480 pixels = CDV vertical maximum. 0,2 x 480 = 96 mm de champ de vision vertical maximum. Le champ de vision calculé (96 x 128 mm) est plus grand que l aire d inspection. Un champ de vision de 80 x 100 mm est donc acceptable. Si le champ de vision calculé est plus petit que l aire d inspection, utiliser une des solutions suivantes : Utiliser plusieurs caméras. Inspecter une plus petite portion de l aire. Réduire la résolution. 2

6 Détermination de la distance de travail La distance de travail est la distance entre l objectif et la cible. Caméra Distance de travail Cible Certains facteurs clés peuvent restreindre la distance de travail. Ce sont les suivants : La distance de travail minimale des objectifs standard de Banner est d environ 70 mm. Les objectifs hautes performances de Banner et la plupart des objectifs de type C-Mount ont une distance de travail de 350 mm (on peut utiliser les bagues allonges pour réduire cette distance de travail). On peut vouloir que l objectif soit près de la cible pour éviter les fluctuations de lumière. Il peut y avoir des contraintes physiques qui limitent l emplacement de montage de la caméra. 3

7 Détermination de la distance focale Guide de sélection des objectifs La distance focale est la distance entre l arrière du point nodal de l objectif (le point où les rayons de lumière quittent l arrière de la lentille) et la matrice de la caméra ; elle est exprimée en millimètres. Distance focale Lentille Matrice CCD Outils de distance focale Pour sélectionner la meilleure distance focale pour une utilisation spécifique, utiliser un des outils suivants : Distance focale et extensions des objectifs page 6 Graphiques des distances de travail en fonction du champ de vision.... page 10 Formule de la distance focale page 16 4

8 Considérations sur la distance focale S il existe plus d une distance focale qui paraît correspondre à l application, considérer les points suivants : Coût : plus la distance focale est faible, moins l objectif est chère. Capacité de profondeur de champ : la profondeur de champ (tolérance de mise au point) est la zone en avant et en arrière du point de netteté optimal pour laquelle la qualité de l image reste acceptable. Une distance focale plus grande procure une plus faible profondeur de champ ; une distance focale plus courte offre une plus grande profondeur de champ. Distorsion (voir exemple ci-dessous) : une plus grande distance focale donne une moindre distorsion de l image. Les outils de dimensionnement et de reconnaissance de formes sont sensibles à la distorsion. Image d une grille avec un objectif de 258 mm Image de la même grille avec un objectif de 4 mm 5

9 Distance focale et extensions des objectifs REMARQUE : il faut connaître la distance de travail et le champ de vision pour utiliser ces tableaux. Voir Champ de vision (CDV) en page 1 et Détermination de la distance de travail en page 3. Tableau des distances focales, distances focales en pouces Champ de vision en pouces (H x V) 6 4 mm 8 mm Distances de travail en pouces 12 mm 16 mm 25 mm 50 mm 75 mm 0,2 x 0,2 4.1* 5* 0,3 x 0,2 1.6* 5.2* 7* 0,4 x 0,3 2.1* 6.2* 8* 0,5 x 0, * 7.3* 9* 1,0 x 0, * 12.5* 17* 1,5 x 1, * 17.7* 26* 2,0 x 1, * 23* 34* 2,5 x 1, * 28* 40* 3,0 x 2, * ,5 x 2,6 2.9* * ,0 x 3,0 3.3* * ,5 x 3,4 3.8* ,0 x 3,8 4.2* ,5 x 4,1 4.6* ,0 x 4,5 5.0* ,5 x 4,9 5.4* ,0 x 5,3 5.8* ,5 x 5, ,0 x 6, ,5 x 6, ,0 x 6, ,5 x 7, ,0 x 7, ,5 x 7, ,0 x 8, ,5 x 8, ,0 x 9, ,5 x 9, ,0 x 9, ,5 x 10, ,0 x 10, ,5 x 10, ,0 x 11, ,5 x 11, ,0 x 12, ,5 x 12, ,0 x 12, ,5 x 13, ,0 x 13, ,5 x 13, ,0 x 14, ,5 x 14, ,0 x 15, * Des bagues allonges peuvent être ajoutées à ces objectifs de 25, 50 et 75 mm comme l indiquent les distances données (en mm) dans le tableau en pouces.

10 Tableau des extensions des objectifs, distances de travail en pouces tableau en pouces Ces bagues allonges, de longueur 0,5, 1,0, 5,0, 10, et 20 millimètres, peuvent se combiner pour atteindre la distance focale souhaitée. Les épaisseurs des bagues allonges sont entre parenthèses. Champ de vision en pouces (horizontal x vertical) 4 mm Distances de travail en pouces Objectif de 25 mm Objectif de 50 mm Objectif de 75 mm 0,2 x 0,2 4.1 (40) 5 (40) 0,3 x 0,2 1.6 (10) 5.2 (30) 7 (30) 0,4 x 0,3 2.1 (10) 6.2 (20) 8 (20) 0,5 x 0,4 2.6 (7) 7.3 (15) 9 (15) 1,0 x 0,8 5.2 (5) 12.5 (10) 17 (10) 1,5 x 1,1 7.8 (1) 17.7 (5) 26 (10) 2,0 x 1, (1) 23 (1) 34 (5) 2,5 x 1, (1) 28 (1) 40 (5) 3,0 x 2, (1) 3,5 x 2,6 2.9 (0.5) 18.2 (1) 4,0 x 3,0 3.3 (0.5) 21 (1) 4,5 x 3,4 3.8 (0.5) 5,0 x 3,8 4.2 (0.5) 5,5 x 4,1 4.6 (0.5) 6,0 x 4,5 5.0 (0.5) 6,5 x 4,9 5.4 (0.5) 7,0 x 5,3 5.8 (0.5) 7,5 x 5, ,0 x 6, ,5 x 6, ,0 x 6, ,5 x 7, ,0 x 7, ,5 x 7, ,0 x 8, ,5 x 8, ,0 x 9, ,5 x 9, ,0 x 9, ,5 x 10, ,0 x 10, ,5 x 10, ,0 x 11, ,5 x 11, ,0 x 12, ,5 x 12, ,0 x 12, ,5 x 13, ,0 x 13, ,5 x 13, ,0 x 14, ,5 x 14, ,0 x 15,

11 Tableau des distances focales, distances de travail en millimètres Champ de vision en millimètres (H x V) 4 mm 8 mm Distances de travail en millimètres 12 mm 16 mm 25 mm 50 mm 75 mm 5 x 4 104* 115* 10 x 8 156* 230* 15 x 11 78* 208* 285* 20 x * 260* 370* 25 x * 313* 425* 30 x * 365* 510* 35 x * 417* 595* 40 x * 469* 640* 45 x * x * x 45 50* * x 53 58* * x 60 67* x 68 75* x 75 83* x 83 92* x * x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x * Des bagues allonges peuvent être ajoutées à ces objectifs de 25, 50 et 75 mm comme l indiquent les distances données (en mm) dans le tableau en mm. 8

12 Tableau des bagues allonges des objectifs, distances de travail en millimètres tableau en mm Ces bagues allonges, de longueur 0,5, 1,0, 5,0, 10, et 20 millimètres, peuvent se combiner pour atteindre la distance focale souhaitée. Les épaisseurs des bagues allonges sont entre parenthèses. Champ de vision en millimètres (horizontal x vertical) Distances de travail en millimètres Objectif de 4 mm Objectif de 25 mm Objectif de 50 mm Objectif de 75 mm 5 x (40) 115 (40) 10 x (30) 230 (30) 15 x (10) 208 (20) 285 (20) 20 x (10) 260 (15) 370 (15) 25 x (7) 313 (10) 425 (10) 30 x (5) 365 (5) 510 (10) 35 x (1) 417 (1) 595 (5) 40 x (1) 469 (1) 640 (5) 45 x (1) 50 x (1) 60 x (0.5) 313 (1) 70 x (0.5) 365 (1) 80 x (0.5) 90 x (0.5) 100 x (0.5) 110 x (0.5) 120 x (0.5) 130 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

13 Graphiques des distances de travail en fonction du champ de vision Les graphiques de cette section apportent une comparaison visuelle du champ de vision en fonction de la distance de travail pour les différentes distances focales. Remarque : Les distances de travail et le champ de vision doivent être connus pour utiliser ces graphiques. Voir Champ de vision (CDV) en page 1 et Détermination de la distance de travail en page 3. mm (pouces) Modèle d objectif LCF04 CDV horizontal CDV vertical Champ de vision Distance de travail mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 4 mm 10

14 mm (pouces) Modèles des objectifs LCF08, LCF08LT CDV horizontal Champ de vision CDV vertical Distance de travail mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 8 mm mm (pouces) Modèles des objectifs LCF12, LCF12T Champ de vision CDV horizontal CDV vertical Distance de travail mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 12 mm 11

15 mm (pouces) Modèles des objectifs LCF16, LCF16LT Champ de vision CDV horizontal CDV vertical Distance de travail mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 16 mm 12

16 Modèles d objectifs LCF25R, LCF25LR, LCF25LT CDV horizontal Champ de vision, mm (pouces) Entretoise de 1 mm CDV vertical Entretoise de 5 mm Entretoise de 10 mm Entretoise de 20 mm Distance de travail, mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 25 mm avec entretoises 13

17 Modèles d objectifs LCF50L1R, LCF50L2R, LCF50LT CDV horizontal Champ de vision, mm (pouces) Voir l agrandissement dans le graphique suivant. Entretoise de 1 mm CDV vertical Pas de bagues allonges Distance de travail, mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 50 mm avec bagues allonges (indiquant une distance de travail pouvant aller jusqu à 5000 mm [200 pouces]) 14

18 Ce graphique est un agrandissement des points proches de l origine (0,0) du graphique précédent. Champ de vision, mm (pouces) Entretoise de 5 mm Entretoise de 10 mm Entretoise de 20 mm CDV horizontal CDV vertical Entretoise de 40 mm Distance de travail, mm (pouces) Champ de vision en fonction de la distance de travail, objectif de 50 mm avec bagues allonges (indiquant une distance de travail pouvant aller jusqu à 700 mm) 15

19 Formule de la distance focale REMARQUE : la distance de travail et le champ de vision doivent être connus pour pouvoir utiliser cette formule. Voir Champ de vision (CDV) en page 1 et Détermination de la distance de travail en page 3. Distance focale = Distance de travail x largeur de la matrice CCD de la caméra (hauteur) CDV horizontal (vertical) Largeur de la matrice CCD de la caméra PresencePLUS Pro = 4,8 mm. Hauteur de la matrice CCD de la caméra PresencePLUS Pro = 3,6 mm. Pour le champ de vision vertical, remplacer la largeur de la matrice CCD de la caméra par sa hauteur. Exemple : Quelle distance focale doit-on utiliser pour voir un objet de 1 mètre de large à une distance de 5 mètres? Distance focale = 5 m x 4,8 mm 1 m 21,25 mm Le meilleur choix est d utiliser un objectif de 25 mm. 16

20 Tableau des options des objectifs Le tableau ci-dessous répertorie les objectifs avec monture C-Mount disponibles. Utiliser les liens listés dans Spécifications des objectifs des fabricants pour trouver les informations sur les dimensions et l ouverture le cas échéant. Description Modèle Référence Spécifications des objectifs des fabricants Objectif à monture C-Mount standard 4 mm LCF Voir Spécifications des objectifs de 4 à 16 mm en page mm avec verrouillage du focus LCF Voir Spécifications des objectifs de 4 à 16 mm en page mm avec verrouillage du focus LCF Voir Spécifications des objectifs de 4 à 16 mm en page mm avec verrouillage du focus LCF Voir Spécifications des objectifs de 4 à 16 mm en page mm, plastique LCF25R pdf 25 mm métallique, avec verrouillage du focus et de l iris 50 mm plastique, avec verrouillage du focus et de l iris 50 mm métallique, avec verrouillage du focus et de l iris 75 mm métallique, avec verrouillage du focus et de l iris LCF25LR LCF50L1R LCF50L2R LCF75LR Objectifs haute performance à monture C-Mount 6,5 mm avec verrouillage du focus LCF06LT mm avec verrouillage du focus LCF08LT mm avec verrouillage du focus et de l iris LCF12LT mm avec verrouillage du focus LCF16LT mm avec verrouillage du focus LCF25LT mm avec verrouillage du focus LCF50LT Kit de bagues allonges Kit de bagues allonges LEK n/a 17

21 Spécifications des objectifs de 4 à 16 mm REMARQUE : toutes les dimensions sont en millimètres sauf le diamètre de vissage, qui est de 1 pouce pour toutes les objectifs. LCF04, objectif 4 mm LCF08, objectif 8 mm 1 à 32 UNF 1 à 32 UNF 3 vis de blocage LCF12, objectif 12 mm LCF16, objectif 16 mm 1 à 32 UNF 1 à 32 UNF 3 vis de blocage 3 vis de blocage 18

22 Index C champ de vision détermination 2 formule 2 D distance de travail 3 distance focale détermination 4 exemple 16 formule 16 outils 4 O objectifs 12 mm mm mm avec entretoises 13 4 mm mm avec bagues allonges 14 8 mm 11 considérations générales 1 tableau des options 17 T tableaux des distances focales 6 I

23 Banner Engineering Corp Tenth Avenue North Minneapolis, MN Phone: