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텔레센트릭 렌즈의 DOF를 더 깊게 늘리는 방법 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 머신비전 전문기업 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 신비전 렌즈중 텔레센트릭 렌즈는 왜곡을 거의 완벽하게 잡아주는 대신에 WD가 고정 되어있고 배율 또한 고정되어 있습니다. F no.도 대부분 고정되어 있죠 그렇기 때문에 DOF(Depth of Field)도 고정되어 있으며, 그것을 극복하기 위해서는 렌즈의 경이 커지거나 중간에 렌즈가 많이 들어가거나 렌즈가 길어져야 합니다. 하지만 간단한 기구 하나만으로 텔레센트릭 렌즈의 DOF를 더 깊게 늘리는 방법이 있습니다. 바로 Tilt Adaptor 입니다. DOF를 깊게 바꾸는 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다. 일반적으로 렌즈는 <사진 1> 과 같이 수직으로 사용합니다. <사진 1> 90도 수직 이미지 90도에서 볼때 평면이기 때문에 DOF에는 문제가 없어 보이네요 하지만 70도로 기울이면 어떻게 될까요? <사진 2> 70도 기울어진 이미지 70도 기울어진 이미지에서 Tilt Adapter 를 끼워 카메라의 각도 조절을 할 수 있는데요. 기존에 심도에 영향이 있던 부분이 개선되면서 이미지와 같이 심도가 늘어납니다. <사진 3> 45도 기울어진 이미지 VS Technology에서 테스트 한 이미지 인데요. 45도 기울였을 때는 정말 한곳 빼고는 DOF를 벗어나 다 블러링이 일어나지만 Tilt Adapter를 끼운 다음에는 많이 개선이 되었습니다. 이러첨 큰 비용을 들이지 않고 작은 비용으로 심도(DOF)를 깊게 바꿀 수 있습니다. Tilt Adapter를 이용해 텔레센트릭 렌즈의 DOF를 더 깊게 늘리는 방법에 대해 알아 봤습니다. 감사합니다.
2022.05.20<사진 1> Focus Tunable Lens 안녕하세요? 화인스텍 마케팅 팀 입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈)에 대해 알아보겠습니다. 포커스 가변 렌즈 말 그대로 렌즈는 그대로 있고 Focus를 앞 뒤로 조절할 수 있는 렌즈를 뜻합니다. ?일반적으로 사람이 돌려서 포커스를 맞추거나 DSLR 전용 렌즈처럼 모터를 이용해서 렌즈를 움직여 초점을 맞춥니다. 액체 렌즈의 움직임을 저희 화인스텍이 전시회에 나갔던 영상 한번 보시죠 ^^ 모션컨트롤 2019전시회에 부스를 작게 나갔는데 규모에 비해 관심을 많이 끌었습니다. 그렇다면 어떻게 구동하는지 한번 알아볼까요? <이미지 1> 일반 렌즈와 초점 가변 렌즈의 차이 제가 소개해 드릴 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈)는 폴리머 막에 쌓여진 액체 렌즈(Liquid Lens)입니다. 사람 눈을 연구하여 개발된 렌즈입니다. 사람도 멀리 있건 가까이 있건 움직이지 않고 볼 수 있죠 액체 렌즈(Liquid Lens)를 제작하는 곳은 많지 않습니다. 그중에 OPTOTUNE이라는 스위스 제조사의 자료를 참고해 포스팅하겠습니다. <이미지 2> Liquid Lens의 구조 위 이미지와 같이 움직입니다. 액체를 멤브레인 폴리머 막비 감싸고 있으며, 링이 전기 신호를 받아 앞뒤로 움직이면서 초점을 맞출 수 있습니다. 이 액체 렌즈(Liquid Lens)는 독립적으로 사용하는 것은 어렵습니다. 기본이 되는 일반 렌즈에 추가해서 사용하는 형식이고, 기본 렌즈의 성격에 따라 약간 다르게 설치됩니다. 렌즈의 성격이나, 보는 대상체에 따라 아래와 같이 여러 가지 형태로 사용하실 수 있습니다. <이미지 3> 액체 렌즈(Liquid Lens)의 사용 예시 왼쪽의 경우는 가장 일반적인 경우로 사용하는 경우입니다. 기본 렌즈의 속성을 가장 유지하는 콘셉트며, 렌즈와 결속할 때는 나사산 부분에 맞춰진 어댑터가 필요합니다. 중앙의 경우 접사링 처럼 사용되기 때문에 기존 렌즈의 성격이 많이 변합니다. 짧은 WD에서 좋은 결과를 가져다줍니다. 오른쪽의 경우 대물렌즈에서 사용할 때 사용하는 형식이며, 높은 배율에서 사용할 때 이와 같이 사용합니다. OPTOTUNE의 경우 머신비전 렌즈 제조사와 손을 잡고 애초에 렌즈가 설계되어 제조됩니다. 아래 이미지가 대표적인 예입니다. <이미지 4> VS-THV1-110CO/S-LQL1 VS Technology와 함께 제작한 렌즈는 아래 리스트를 참고해주세요. 모델 Optical Mag WD O/I Image Circle TV Distortion DOF VS-TCH2-65-LQL1 2 - 1.9 66.1 - 63.5 163.9 - 161.2 2/3" 0.04 - 0.02 0.3 VS-TCH2-65CO-LQL1 2 - 1.9 66.1 - 63.5 163.9 - 161.2 2/3" 0.04 - 0.02 0.3 VS-TCH4-65-LQL1 4 - 3.7 65.3 - 64.7 186.5 - 186 2/3" - 0.09 - 0.1 VS-TCH4-65CO-LQL1 4 - 3.7 65.3 - 64.7 186.5 - 186 2/3" - 0.09 - 0.1 VS-THV1-110/S-LQL1 1 - 0.9 121.7 - 107.3 267.1 - 252.7 1 0.05 - 0.03 0.8 - 0.9 VS-THV1-110CO/S-LQL1 1 - 0.9 121.7 - 107.3 267.1 - 252.7 1 0.05 - 0.03 0.8 - 0.9 VS-THV2-110/S-LQL1 2 - 1.8 115.8 - 105.6 295.7 - 685.5 1 0.04 - 0.01 0.2 VS-THV2-110CO/S-LQL1 2 - 1.8 115.8 - 105.6 295.7 - 685.5 1 0.04 - 0.01 0.2 VS-TM10-55CO-LQL1 10 55.33 - 55.38 247.3 - 247.2 2/3" 0.01 0.02 높이가 다른 제품의 초점을 맞출 때도 사용 가능합니다. <이미지 5> 액체 렌즈(Liquid Lens)의 사용 예시 Focus Tunable Lens(초점 가변 렌즈) 중 많이 사용되고 있는 OPTOTUNE 사의 액체 렌즈(Liquid Lens)에 대해 알아봤습니다. 그럼 다음 포스팅 때 인사드리겠습니다. OPTOTUNE 사의 액체(폴리머) 렌즈(Polymer Liquid lens) 라인업 모델 특징 외형사이즈 Clear aperture(mm) Lens type Focal Length Refractive index EL-10-30 Series Fast electrically tunable lens 30 x 9.7 10 Plano convex 140 - 20 1.300 or 1.559 EL-10-30-C Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-Ci Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-30-TC Series Fast electrically tunable lens 30 x 20.7 10 Plano convex (offset lens optional) 170 - -600 1.3 EL-10-42-OF Fast electrically tunable lens 42 x 36 10 Plano convex + Plano concave offset lens 500 - -500 1.3 EL-16-40-TC Series Fast electrically tunable lens 40 x 11.9 16 Plano convex to plano concave 333 - -500 1.3 ML-20-37 Mechanically tunable lens 39x18.55 20 Plano convex to plano concave 55 - -55 ML-20-35 Series Mechanically tunable lens 35 x 8 20 Plano convex to plano concave 40 - -40 1.300 or 1.559 EL-E-4i-Lens Driver * ML-20-35 Series 모델은 단종 모델임
2022.05.20텔레센트릭 렌즈란? 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 지난번에 머신비전 렌즈의 종류에 대해 확인해 봤습니다. 이번엔 그 안에 세부 내용으로 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)에 대해 포스팅하겠습니다. 저희 화인스텍은 브이에스테크놀러지(VS Technology) 사의 렌즈를 취급합니다. 머신비전에서 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)를 개발하게 된 것은 아래와 같은 문제 때문입니다. <사진 1> 과 같은 물체를 볼 때 <사진 1> 대상 물체 일반 렌즈는 <사진 2> 와 같이 보입니다. <사진 2> 일반 렌즈의 이미지 이렇게 되면 원의 규격과 위치를 볼 때 렌즈의 중앙부와 주변부의 값이 차이가 납니다. 렌즈의 중앙부의 원은 정원이겠지만 주변부는 타원으로 보이겠죠? 대상체의 높낮이에 대해서도 다르기 때문에 같은 사이즈의 원기둥의 지름이 다르게 표기됩니다. 아래의 이유 때문이죠 <사진 3> 일반 렌즈의 형상 일반 렌즈는 사람의 눈처럼 멀리 있는 것은 작게 가까이 있는 물체는 크게 보입니다. 자동화 공정에서 정밀하게 두 물체의 간격을 볼 때는 문제가 생깁니다. 이것을 해결하기 위해 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)가 개발되었습니다. <사진 4> 텔레센트릭의 구조 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)는 평행한 거리에 상관없이 평행의 빛을 가져오도록 설계되었습니다. 하지만 단점이 있습니다. 평행한 빛을 가져오기 때문에 보고자 하는 영역(FOV)이 커지면, 렌즈도 커집니다. <사진 5> 텔레센트릭 렌즈의 구조 피할 수 없는 단점입니다. 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)는 크게 두 가지가 있는데요. 물체 측 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)와 물체 측, 상측(센서)텔레센트릭 설계가 되어있는 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens) 입니다. <사진 4>가 일반 물체 측 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)이며, 아래 <사진6>이 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens) 입니다. <사진 6> Bi 텔레센트릭 Bi 텔레센트릭 렌즈(Bi Telecentric Lens)의 장점은 카메라 센서의 기구적 오차 센서의 마이크로 렌즈로 들어가는 각기 다른 각도의 빛에 의한 빛 균일도 수차에 의해 발생되는 문제 를 최소화 할 수 있습니다. 하지만 라인업이 많지 않은 이유는 설계가 복잡하고 내부에 렌즈가 더 많이 필요하기 때문에 가격이 비싸고 동일 배율, WD라고 하더라도 크기도 큽니다. 브이에스테크놀러지(VS Technology) 에 라인업이 많은 편 입니다. 특별히 문제없다면 일반적인 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)로 사용하시면 되겠습니다. 이상 텔레센트릭 렌즈(Telecnetric Lens)에 대해 포스팅을 마치겠습니다. 다음에는 더 좋은 내용으로 찾아뵙겠습니다.
2022.05.10머신비전 조명의 종류 안녕하세요 화인스텍 마케팅 팀입니다. 화인스텍 블로그를 찾아주셔서 감사합니다. 오늘은 경험이 가장 많이 필요한 조명에 대해 포스팅하겠습니다. 머신비전 조명 자체에는 특별함이 그다지 크지 않습니다. 어느 조명업체를 통해 구매하던지 모양은 정해져 있습니다. 많은 테스트를 통해 조명을 설치할 수 있는 공간과 보고자 하는 시료에 알맞은 조명을 사용하는 것이 중요합니다. 실제 조명은 아래 예시보다 더 많이 있지만 대표적으로 사용되는 조명만 다루었습니다. 1. 바 조명 (DB, DB2, DBS Series) <사진 1-1> 바 조명(DB, DB2, DBS Series)<출처: www.lvs.co.kr> 조명 (DB, DB2, DBS Series)은 아래와 같은 형태로 사용합니다. <사진 1-2> 바 조명(DB, DB2, DBS Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 바 조명은 개인적으로 테스트할 때 많이 사용했습니다. 어떤 각도에서 어떤 조명이 좋을지 감잡기 딱 좋습니다. 2. 면발광 원형 조명 (IFRK Series) <사진 2-1> 면발광 원형 조명 (IFRK Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Series)은 아래와 같이 사용합니다. <사진 2-2> 면발광 링 조명 (IFRK Seires) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Sereis)은 면을 밝게 반사시켜 빛 반사의 차이로 검사할 때 사용합니다. 3. 직사광 원형 조명 (IFRK Series) <사진 3-1> 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series) <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 - 링 조명 (DRT/DRF Series)은 아래와 같이 사용합니다. <사진 3-2> 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 링 조명 (IFRK Series)과 쓰임은 크게 다르지 않지만 직사광 링 조명 (DRT/DRF Series)은 LED 소자의 각도에 따라 원하는 이미지를 얻고자 할 때 사용합니다. DRF의 경우는 각도 없이 평면으로 꺾임 없이 발산합니다. 반사가 잘 되는 물체에서는 LED 소자가 반사되어 확산판을 추가로 장착해야 합니다. 4. 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) <사진 4-1> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series)는 아래와 같이 사용합니다. <사진 4-2> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 직사광 Low Angle 링 조명 (DLA2/DL Series) 조명은 금속과 같이 반사가 잘 되는 물체의 모서리를 반사시켜 원하는 이미지를 얻고자 할 때 사용합니다. 5. 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) <사진 5-1> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series)는 아래와 같이 사용합니다. <사진 5-2> 면발광 - 플랫 조명 (IFS, IFS2 Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 플랫 조명(IFS, IFS2 Series)는 흔히 이야기하는 백라이트 입니다. 실루엣을 보고 외형 혹은 투과하여 내부에 배선 등을 볼 때 사용합니다. 6. 돔형 무형 조명 (IDM Series) <사진 6-1> 돔형 무영 조명 (IDM Series) <출처: www.lvs.co.kr> 돔형 무형 조명 (IDM Series)의 사용 예시는 아래와 같습니다. <사진 6-2> 돔형 무형 조명 (IDM Series) 사용 예시 <출처: www.lvs.co.kr> 돔형 무영 조명 (IDM Series) 은 돔 조명이라고 흔히 부릅니다. 금속, 유리와 같은 반사체에 빛을 골고루 분산하고 인쇄된 글씨 확인할 때 가장 많이 사용합니다. 7. 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <사진 7-1> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <출처: www.lvs.co.kr> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series)의 사용 예시는 아래와 같습니다. <사진 7-2> 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series) <출처: www.lvs.co.kr> Display Panel Align 설비에서 많이 사용되는 형태의 조명입니다. 필름의 엣지나, 패널의 엣지를 확인할 때 그리고 그 안의 마크를 확인할 때 유용하다고 보시면 됩니다. 8. 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) / 동축 조명 <사진 8-1> 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 고휘도 콤팩트 스포트 라이트 (SHL, SHL2 Series)를 사용하는 예시는 아래와 같습니다. <사진 8-2> 고휘도 콤팩트 스포트라이트 (SHL, SHL2 Series) <출처: www.lvs.co.kr> 스폿 조명은 프리즘(빔 스플리터)이 내장된 렌즈에 사용합니다. 대부분 텔레센트릭 렌즈이며, 렌즈 옆에 아래 사진과 같이 동축 삽입구가 있습니다. 동축은 렌즈의 축과 빛의 축을 같은 선상에 맞췄다고 보시면 됩니다. <사진 8-3> 텔레센트릭 렌즈 동축 조명 삽입구 <출처: www.vst.co.jp> 면발광 - 동축조명 (ICFV Series) 과 비슷한 형태이며, 면발광 - 동축 조명 (ICFV Series)은 외부에 동축 조명을 부착한다고 보시면 됩니다. 지금까지 머신비전 조명의 종류에 대해 포스팅했습니다. 그럼 오늘도 좋은 하루 보내세요~
2022.04.28