Artículos técnicos

Un enfoque más flexible

En muchas aplicaciones del procesamiento de imágenes es necesario variar la distancia de trabajo con frecuencia. Dado que las líneas de producción deben trabajar de forma rentable no solo en la fabricación a gran escala sino también en la de pequeñas series, es necesario que la adaptación a los nuevos productos y con ello el cambio de las distancias de trabajo se puedan realizar de forma rápida y sencilla. Las cámaras equipadas con lentes líquidas pueden enfocar objetos a distintas distancias en milisegundos —en millones de ciclos, sin desgaste y sin componentes móviles. Ahora es más fácil implementar aplicaciones con distancias variables de los objetos gracias a las cámaras board level con "Active Focus" (AF) modulares de IDS y a los objetivos con lente líquida de Edmund Optics (EO).

Las lentes líquidas Corning Varioptic se basan en el principio del electrohumedecimiento, esto es, la manipulación de la tensión superficial de un líquido mediante un campo eléctrico. Esto permite deformar una gota de agua y utilizar funcionalmente dicha deformación como una lente óptica. Conforme a dicho principio las lentes líquidas se componen de una celda con dos líquidos inmiscibles cuyos índices de refracción distintos reflejan la luz en la interfaz del mismo modo que una lente convencional de vidrio. Cuando se aplica una tensión de hasta 70 V se modifica la relación de la tensión superficial entre los líquidos, lo que permite controlar de forma específica el radio de curvatura de la interfaz esférica.

La tensión superficial del líquido conductor eléctrico y con ello el radio de curvatura de la interfaz esférica entre los dos líquidos se puede deformar por medio de un campo eléctrico, lo que hace que la "lente" cambie su distancia focal.
La tensión superficial del líquido conductor eléctrico y con ello el radio de curvatura de la interfaz esférica entre los dos líquidos se puede deformar por medio de un campo eléctrico, lo que hace que la "lente" cambie su distancia focal.

EO presentará una nueva serie de objetivos con montura S (M12) basados en las lentes líquidas Corning Varioptic con motivo del salón internacional de procesamiento industrial de imágenes VISION, en Stuttgart. La integración de la lente líquida en lugar de la apertura permite un diseño compacto del objetivo y una apertura pequeña de F/2.4 en las cuatro distancias focales (6 a 16 mm). Dado que el diseño óptico se adapta a las lentes líquidas, esta serie de productos ofrece una alta calidad de imagen con formatos de sensor grandes de 1/2“ o 1/1.8“. El diseño optomecánico permite un manejo sencillo de los objetivos. Estos se atornillan hasta el tope mecánico y a continuación el enfoque entre la distancia media y el infinito se realiza con la lente líquida. Además el grupo de lentes posterior se puede extraer para que el usuario tenga un acceso directo a la lente líquida. Esto permite girar la lente líquida un ángulo de 180°, lo que facilita la conexión eléctrica a la cámara.

Las cámaras uEye LE USB 3.1 Gen 1 “AF” board level están disponibles con monturas S y CS/C. Todos los objetivos basados en lentes líquidas Varioptic son compatibles con el hardware y el software.
Las cámaras uEye LE USB 3.1 Gen 1 “AF” board level están disponibles con monturas S y CS/C. Todos los objetivos basados en lentes líquidas Varioptic son compatibles con el hardware y el software.

Con los modelos uEye LE USB 3.1 Gen 1 "AF", IDS Imaging Development Systems GmbH ofrece una serie de cámaras económicas board level de una platina con montura S o CS/C como variantes con enfoque regulable. El control de la lente líquida se realiza mediante una tarjeta de conexiones que está conectada a las entradas y salidas digitales de la platina de la cámara y que también permite la comunicación I2C con el controlador de la lente líquida. Gracias a la implementación completa de Varioptic en el software de la cámara industrial uEye, su enfoque se puede regular cómodamente con la interfaz de usuario o bien con la interfaz de programación de la uEye. El concepto de cámara modular permite ampliar fácilmente tanto el software como el hardware para distintas aplicaciones. El usuario puede determinar y montar él mismo la lente líquida que necesita. Son compatibles todos los objetivos basados en lentes líquidas Varioptic.

El uso de objetivos con lente líquida permite a los sistemas de visión embebida totalmente integrados, como el IDS NXT vegas, cubrir distancias de trabajo variables mediante control por software.
El uso de objetivos con lente líquida permite a los sistemas
de visión embebida totalmente integrados, como el
IDS NXT vegas, cubrir distancias de trabajo variables
mediante control por software.

En la nueva plataforma IDS NXT vegas también se utiliza una lente líquida Varioptic. En una carcasa hermética con clase de protección IP65, una lente líquida es el componente óptico ideal para dar al usuario el control por software del nivel de enfoque de este versátil sistema de visión embebida. Combinada con un sensor ToF (Time-of-Flight) de medición de la distancia, la lente líquida integrada enfoca el objeto automáticamente en milisegundos y capta imágenes nítidas en trabajos topográficos, sistemas de transporte sin conductor, o en el ámbito de la vigilancia para el control de personas.

Las lentes líquidas maximizan la flexibilidad de las aplicaciones de las cámaras facilitando tanto la configuración inicial de la imagen como una corrección rápida del enfoque durante el funcionamiento. Cuando las cámaras se utilizan en lugares de difícil acceso el enfoque se puede regular cómodamente con el software.

Los nuevos modelos de cámara uEye LE USB 3.1 Gen 1 desarrollados por IDS con Active Focus y combinados con objetivos de lente líquida de EO ofrecen una solución de enfoque muy fácil de integrar y permiten implementar aplicaciones convencionales en menos tiempo y a un coste menor. Por otro lado también se pueden cubrir aplicaciones totalmente nuevas que precisan imágenes nítidas con distancias variables del objeto.

 

Las cámaras board level uEye LE AF están disponibles con la función de autofoco a partir del software suite 4.92. El autofoco Single Shot de las cámaras de placa se puede disparar fácilmente por software. Se puede configurar de forma individualizada en función de la aplicación y facilita imágenes perfectamente enfocadas en un abrir y cerrar de ojos.