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Liquid Lenses in Imaging

快速自动对焦并克服景深限制

 

将液态镜头集成到成像组件中以实现快速自动对焦

 

针对不同的物体大小和工作距离进行补偿s

 

提高高速机器视觉系统的生产量

 

非常适用于条形码读取、快速自动化、包裹分拣和安保领域

在需要快速重新对焦的高速应用或精密应用中,传统的成像镜头很难拍摄鲜明而准确的影像。液态镜头可以快速调焦,以适应位于不同工作距离处的物体或不同高度的物体,从而克服这些限制。液态镜头是含有光学级液体的小型元件,在施加电流或电压时,液体会改变镜片的形状。这一变化在几毫秒内发生,会导致镜头的光学功率发生变化,从而改变焦距和工作距离。对于需要快速对焦、高生产量和适应景深与工作距离的应用而言,将液态镜头集成到成像系统中是理想的解决方案.

用于机器视觉的液态镜头

机器视觉应用(例如大量装配线)需要快速、准确而精密的措施来确保高生产量。需要在多个距离进行快速对焦时,集成液态镜头是经济实惠的紧凑型解决方案.

图 1 (右): 液态镜头调整工作距离,以便不同高度的物体在快速移动的传送带上通过时对这些物体进行成像。传统的成像镜头对于每个物体高度都需要进行机械重新对焦,而液态镜头在重新对焦时不需要进行机械调整.
Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective

用于生命科学的液态镜头

除了机器视觉应用,液态镜头的多功能性还能为许多生命科学应用(包括显微镜学和眼科学中的聚焦堆叠)带来受益。聚焦堆叠即 z 堆叠,是对以不同焦距拍摄的影像进行组合。可将液态镜头集成到管透镜中或显微镜的无限空间中,以快速精密地聚焦到各个物体平面.

此外,液态镜头也常用于眼科,其中景深调节对于眼部疾病的诊断必不可少。可以使用单一液态镜头取代多个传统镜头,从而缩短诊断时间,降低诸如综合屈光检查仪和光学相干断层 (OCT) 系统等眼科设备的整体大小.

Size Comparison of an Ultra-Compact Microscope Objective with a Standard Microscope Objective
图 2: 可将液态镜头集成到显微镜系统中,以便为聚焦堆叠提供便利,使之能调焦以拍摄工作距离略有不同的一系列影像

了解液态镜头技术

液态镜头可以通过以下几个略有不同的流程发挥作用:电润湿的电流驱动聚合物或良好的压电材料。以电气方式对焦的液态镜头由充满光学流体的容器和周围的聚合物膜构成。电流驱动的致动器会向膜的边缘施加压力,导致镜头的曲率(进而导致其光学功率)发生变化。以电气方式对焦的可调镜头能在几毫秒内对焦,并在很低的工作电压下正常工作。它们不会改变偏振,通常具有很高的激光损伤阈值,并且引入的像差极小.

Electrically-focused liquid lens technology.
图 3: 以电子方式对焦的液态镜头技术.

以下视频演示了液态镜头技术如何用于检查不同高度的物体.

用于成像的液态镜头

若要详细了解液态镜头应用、功能和技术,请阅读应用说明.

爱特蒙特光学(Edmund Optics®)的液态镜头

常见问题解答

FAQ  液态镜头在不同焦点位置之间的变化速度有多快?
液态镜头可在几毫秒内将焦点变更到不同的工作距离处.
FAQ  是否可以将液态镜头集成到FFL镜头等其他类型的镜头中?

可以。我们可以根据客户要求将液态镜头集成到其他类型的镜头中。我们还提供模块化 Cx 系列定焦镜头,您可以在其中集成可互换的配件(包括液态镜头、固定光圈和内部滤光片支架).

FAQ  如何搭配使用 C 接口对焦可调镜头与 FFL 镜头组件?

可以使用螺纹适配器将 C 接口对焦可调镜头直接连接到 FFL 镜头组件的滤光片螺纹上。若要详细了解,请访问我们的使用 C 接口对焦可调镜头应用说明.

资源

应用案例

技术信息和应用范例,内容包括理论说明、方程式、图片说明等.

液态镜头简介
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用于成像的液态镜头
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使用C接口可调焦镜头
阅读  

视频

含有丰富信息的企业视频或教学视频,涵盖从简单小贴士到以基于应用的方式来示范产品优点等的内容.

Understanding Liquid Lens Technology
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链接到由爱特蒙特光学撰写,发表在行业出版物上的技术文章,由EO的工程团队和管理层提供支持.

"Electrically Tunable Lenses in Imaging and Machine Vision" by Boris Ecker - Inspect
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