機器視覺應用-液態透鏡遠心鏡頭

結合遠心鏡頭的成像品質，以及液態透鏡的彈性

◆ 液態透鏡整合到遠心鏡頭中，實現快速自動對焦
◆ 改變工作距離同時消除視差
◆ 在整個工作距離範圍內維持遠心度
◆ 適用於計測、測量及定位等應用

液態透鏡遠心鏡頭提供快速、準確及精準的測量，可加速提升檢測系統的通量。傳統遠心鏡頭採用固定工作距離，無法針對不同工作距離的物件距離調整。若使用傳統遠心鏡頭檢測深度物件，必須重新放置物件，或採用不同工作距離的新遠心。這種限制會導致測量延遲並限制通量。另一方面，液態透鏡遠心鏡頭能夠克服以上速度限制，只要幾毫秒的時間，就能迅速重新對焦至不同的工作距離。

機器視覺應用
液體鏡頭遠心鏡頭提供快速、準確及精準的測量，可提升機器視覺應用的檢測通量。對於尺寸不同的物件，傳統成像鏡頭需以機械方式重新對焦，導致延遲而限制通量。另一方面，液體鏡頭能夠克服以上速度限制，只要幾毫秒的時間，就能迅速重新對焦至不同的工作距離。以下動畫 (圖 1) 顯示如何使用液體鏡頭遠心鏡頭檢測電路板，其可迅速調整工作距離，並重新對焦不同針腳。

圖 1：液體鏡頭遠心鏡頭可以快速補償機器視覺系統中工作距離的變化。 圖 1a 和 1b（上圖）顯示了不同工作距離處的針腳在銳度和對比度方面是相同的。 圖像 1a 顯示最靠近鏡頭的頂部引腳彎曲。

遠心度及液態透鏡的優點

遠心度
傳統鏡頭的視場角會隨物件與鏡頭距離增加降低放大倍率，導致視差或透視誤差。如此會降低準確度，即使物件仍在鏡頭景深範圍，物件移動仍會導致成像系統放大倍率變化，從而產生不同量測值。遠心鏡頭擁有恆定零視場角，可消除視差，不因景深而改變放大倍率。這項優點可見於圖2，其比較遠心鏡頭與傳統定焦鏡頭拍攝兩項不同工作距離物件的影像。 圖 2： 定焦鏡頭的視場角產生的視差會導致兩個方塊呈現不同大小。

而遠心鏡頭則可在特定工作距離達到最佳效果。鏡頭整合液態透鏡後，可進一步補償工作距離的變化，並在整個工作距離範圍維持遠心度及影像品質。

液態透鏡
液態透鏡是含有光學等級液體的小型元件。對液態透鏡元件施加電流或電壓，這種液體就會變更形狀，改變鏡頭焦距及工作距離。液態透鏡是非常適合需要快速重新對焦、高通量、變更工作距離的成像應用的解決方案。

圖 3： 液態透鏡遠心鏡頭的電氣可調焦透鏡圖示。