Autofocus is een van de belangrijkste functies die nodig zijn voor veel embedded vision-toepassingen. Een autofocuscameramodule wordt meestal gebruikt wanneer de afstand tot het doelobject blijft variëren tijdens het vastleggen van afbeeldingen. Dit vereist dat de camera snel op het doelobject wordt vergrendeld om ervoor te zorgen dat het scherp is. Enkele van de toepassingen die mogelijk een autofocuscamera vereisen, zijn industriële handhelds, documentscanners & camera's, tandheelkundige camera's enz.
Het ontwerpen van een autofocuscamera omvat het gebruik van een autofocuslens die in twee varianten verkrijgbaar is: vloeibare lens autofocus en Voice Coil Motor (VCM) autofocus.
Maar hoe kies je de juiste lens uit de twee? Wat zijn de factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een voor uw toepassing of product? Waar wordt elk van hen gebruikt? In dit artikel proberen we deze vragen in detail te beantwoorden.
Factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een autofocuslens
Er zijn overwegend 9 criteria op basis waarvan je een keuze maakt tussen een vloeistoflens en VCM lens. Dit zijn:
- Hoeveelheid afgevoerde warmte
- Precisie en levensduur
- Bedrijfstemperatuurbereik
- Tijd nodig om scherp te stellen
- Energieverbruik
- Grootte en gewicht
- Type lensvatting
- Kosten
- Toeleveringsketen en beschikbaarheid
Laten we elk van deze nu in detail bekijken.
Hoeveelheid afgevoerde warmte
Bij een VCM autofocuslens wordt autofocus bereikt door middel van de mechanische beweging van de lens. Elke keer dat de camera zijn brandpuntsafstand moet veranderen, is een verandering van de positie van de lens ten opzichte van de beeldsensor vereist. Deze frequente beweging van de lens veroorzaakt wrijving en resulteert dus in meer warmteafvoer.
Terwijl in een vloeistoflens autofocus wordt bereikt door de beweging van de vloeistof in de lens in overeenstemming met het elektrische veld dat erop wordt toegepast. Dit zou betekenen dat de lens niet van positie hoeft te veranderen of mechanisch hoeft te bewegen om de brandpuntsafstand te veranderen. Hierdoor is er veel minder warmteafvoer in een vloeistoflens in vergelijking met een VCM-lens.
Dus als uw product of toepassing gecontroleerde warmte vereist, is een vloeibare lens een betere keuze.
Precisie en levensduur
Constante beweging in een VCM-lens resulteert in slijtage van de mechanische onderdelen. Dit resulteert weer in een kortere levensduur. Ook kan deze slijtage na verloop van tijd leiden tot minder precisie. Daarom wordt in gevallen waar een hoge levensduur en precisie vereist zijn, een autofocuscamera met vloeibare lens aanbevolen.
Bedrijfstemperatuurbereik
Vanwege het feit dat vloeibare autofocuslenzen minder warmte afgeven , hebben ze de neiging om betrouwbaar te werken in grotere temperatuurbereiken in tegenstelling tot VCM-lenzen. Veel gevallen van embedded vision – vooral die waarvoor camera's in industriële omgevingen moeten werken – vereisen een hoog temperatuurbereik, in welk geval een vloeibare lens de voorkeur heeft.
Tijd nodig om scherp te stellen
Een VCM-autofocuslens vereist dat de motor beweegt om de focus te veranderen. Dit kost meer tijd. Een vloeibare lens kan echter snel van focus veranderen in slechts enkele milliseconden. In toepassingen waarbij de tijdsvertraging tussen het vastleggen van twee opeenvolgende afbeeldingen van objecten op verschillende afstanden, wint een vloeibare lens de race.
Energieverbruik
Een VCM-aangedreven autofocuslens heeft meer energie nodig dan een vloeistoflens vanwege de regelmatige beweging van de motor. Als u dus beperkingen heeft met betrekking tot het vermogen dat uw autofocuscamera kan trekken, is het gebruik van een vloeibare lens een van de manieren om de energie-efficiëntie te optimaliseren.
Grootte en gewicht
Een VCM lens heeft een paar mechanische onderdelen. Het moet ook de ruimte binnenin hebben zodat de lens heen en weer kan bewegen om de brandpuntsafstand aan te passen. Deze maken een VCM-lens omvangrijker dan een vloeibare lens. Een VCM-lens is ook veel zwaarder.
Type lensvatting
Een VCM-motor kan alleen kleine camera's aandrijven, zoals degene die je in mobiele telefoons ziet. Als je autofocus probeert te bereiken met een M8- of M12-lens, dan is een vloeibare lens de beste keuze.
Kosten
Alle factoren die we eerder hebben besproken, geven aan dat een vloeibare lens veel beter dan een VCM-lens als het gaat om functies en functionaliteiten. Deze voordelen gaan echter gepaard met kostenimplicaties. VCM-technologie is zeer kosteneffectief in vergelijking met autofocus met vloeibare lenzen. Als het gaat om duizenden volumes, verslaat VCM de vloeibare lens zonder twijfel in termen van prijsstelling.
Toeleveringsketen en beschikbaarheid
Het supply chain-ecosysteem voor VCM-lenzen is breder en daarom is de beschikbaarheid veel beter. U hebt dus waarschijnlijk een betere keuze als het gaat om het kiezen van een leverancier in het geval van een VCM-autofocuslens.
Conclusie
Dus, hier is hoe we zouden concluderen. Uw keuze voor autofocuslens hangt voornamelijk af van uw toepassing of product. Als uw toepassing zodanig is dat u geen vooraf gedefinieerde set scherpstelafstanden heeft, moet u een vloeibare lens gebruiken. Een OCR-lezer of camera is een voorbeeld van een dergelijke toepassing. Tegelijkertijd, als je speelruimte hebt op het gebied van precisie, levensduur, stroomverbruik, lensvatting enz., zou je vrijwel een VCM autofocuslens kunnen verkiezen boven een vloeibare lens. Kijk dus goed naar alle hierboven besproken factoren voordat u belt.
Heeft u vragen of opmerkingen over het onderwerp? Stuur een bericht naar [email protected]
Prabu Kumar
Chief Technology Officer en hoofd cameraproducten, e-con Systems,
