Ce que demande cette application
Un système de vision industrielle est construit autour de la différence entre la lumière que vous contrôlez et celle que vous ne contrôlez pas. L’éclairage est connu – une barre LED, un anneau lumineux, une ligne laser ou un motif structuré à une longueur d’onde définie – et tout le reste n’est que du bruit. Le rôle du filtre est de laisser passer le premier et de rejeter le second, et il doit le faire sur tout le champ de vision plutôt que uniquement sur l'axe optique.
Trois exigences en découlent. Premièrement, la bande passante doit se situer sur la longueur d'onde source avec une marge suffisante pour que la propagation de la production et le déplacement thermique n'en éloignent pas le pic. Deuxièmement, le blocage doit être suffisamment profond sur le reste de la plage de sensibilité du détecteur, car un atelier contient de la lumière du jour, du scintillement fluorescent et des infrarouges provenant de pièces chaudes. Troisièmement, le filtre doit accepter le cône d'angles fourni par l'objectif sans dérive de la bande passante - et ce dernier point est le point où de nombreux filtres disponibles dans le commerce échouent discrètement.
Spécifications que nous recommandons
| Composant | Spécification typique | Pourquoi |
|---|---|---|
| Filtre passe-bande | FWHM 10–40 nm centré sur l'éclairage, bloqué à OD4 sur toute la plage du détecteur | Isole la source sans la couper lorsque la lumière change avec la température |
| Filtre à revêtement dur | Pile diélectrique dense plutôt que verre teinté | Longueur d'onde centrale stable et pas de blanchiment sous éclairage continu |
| Fenêtre de protection | Borosilicate ou silice fondue avec AR à large bande, 60 à 40 rayures-excavation | Protège l'objectif tout en ajoutant une réflexion négligeable dans le chemin de l'image |
| Verre de protection de l'objectif | Verre fin à revêtement AR, parallélisme inférieur à 10 secondes d'arc | Empêche les images fantômes des deux surfaces de la couverture |
Modes de défaillance contre lesquels nous concevons
Le problème de champ le plus courant dans les systèmes de vision est le décalage spectral avec l'angle : un filtre spécifié à incidence normale est placé dans un faisceau convergent et la bande passante effective se déplace vers le bleu. Lorsque la source est une LED à bande étroite, la disparité réduit silencieusement le rapport signal/bruit autour duquel le système a été conçu. Nous concevons la pile sur la plage angulaire réelle plutôt que sur un angle nominal unique, c'est pourquoi nous demandons l'ouverture de l'objectif et la distance de travail plutôt que simplement la longueur d'onde.
La seconde est l’image fantôme. Deux surfaces parallèles réfléchissent chacune une petite fraction du signal, et la double image qui en résulte est souvent confondue avec un problème de mise au point. La spécification du parallélisme et d'un revêtement AR sur les deux faces le supprime.
Questions fréquemment posées
Dois-je utiliser un filtre en verre teinté ou un filtre à revêtement dur ?
Revêtement dur, dans presque tous les cas de vision industrielle. Le verre teinté est moins cher mais présente des bords plus larges et moins stables et peut s'estomper sous un éclairage continu de haute intensité.
À quel point la bande passante doit-elle être serrée ?
Assez serré pour rejeter la lumière ambiante mais suffisamment large pour tolérer le changement de longueur d'onde de la source en fonction de la température. Pour la plupart des systèmes LED, 20 à 40 nm constituent le compromis pratique ; les applications de ligne laser peuvent être beaucoup plus étroites.