SPO, Conventional vs. Telecentric Lens

선정시 고려 사항

국내외의 다양한 회사들로부터 수많은 렌즈군들이 있다. 이 글에서는 렌즈 크기와 가격적인 장점이 있는 Conventional Lens와 상대적으로 비싸며 사이즈가 큰 Telecentric Lens 중 애플리케이션에 적합한 렌즈를 선정할 때 아주 도움이 될 가이드를 제시한다.

Conventional Lens와 Telecentric Lens
Conventional Lens와 Telecentric Lens의 대표적인 차이는 다음 표와 같다.

Magnification Variable : Conventional vs. Telecentric

<그림 1>과 <그림 2>는 해당 렌즈가 갖는 심도(D.o.F) 내에서 시료 높이 편차 또는 장착 렌즈의 위치편차에 따른 배율 차이를 단순 비교하기 위한 설명으로 화각이 있는 Conventional Lens의 경우 위치 편차에 따른 배율 차이가 있으며 상대적으로 Telecentric Lens의 경우 화각이 극히 작아 위치 편차에 따른 배율변화가 거의 없음(Telecentricity Dependent)을 의미한다. 이는, 측정을 필요로 하는 Application에서 상당히 중요한 요소로 검토 되어야 하는 부분이며 단순 결함 검출등의 Application에는 Conventional Lens가 적합 할 수 있다.

오해와 진실
•Telecentric Lens는 심도(D.o.F)가 길다?
먼저, 결과를 말하자면 Telecentric Lens라고 해서 심도가 긴 것은 아니다. 심도란, Image Sensor Pixel Size, Lens의 밝기(F/#), 배율의 인자로 인하여 변경 되는 사항으로 Telecentric Lens라고 해서 심도(D.o.F)가 긴 것은 아니다.

•Conventional 보다 Telecentric Lens 가 어둡다?
Conventional Lens의 F/#는 작고(밝고) Telecentric Lens의 F/#는 크다(어둡다)라고 오해를 하는 경우가 종종 있다. 이는 상대적인 배율이 동일한 상태에서 비교가 되어야 하며, Conventional Lens의 경우 Infinite F/# 이기 때문에 Finite Lens인 Telecentric Lens와 밝기 비교 할 때는 반드시 계산에 의해 환산, 비교 되어야 한다.

이해를 돕기 위한 계산식 과 예시

Effective F/# (Finity F/#) : (1+Magnification) x F/#(Infinity)

예를 들어 Conventional Lens의 배율이 0.5× 이고 Infinity F/# 4.7 일 때 Telecentirc Lens와 같은 Effective F/#로 환산시 (1+0.5)×4.7=7.05 가 되며, 만일 Test 당시 선정한 렌즈가 Conventional Lens이고 동 밝기와 배율을 갖는 Telecentric Lens를 찾는다면 상기 계산식을 이용하여 환산 F/# 를 구해 성능이 유사한 렌즈를 선정해야 한다.

자료제공 | SPO(www.spoptics.com)