텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)란 무엇인가?

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 형상

 

 

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

1. 카메라 센서의 기구적 오차

2. 센서의 마이크로 렌즈로 들어가는 각기 다른 각도의 빛에 의한 빛 균일도

3. 수차에 의해 발생되는 문제

 

를 최소화 할 수 있습니다.

 

 

출처 : http://www.fainstec.com/main/sub.asp?avan=1004020000&FAINSTEC_applicationNoteMode=view&intseq=19& 

fainstec