[技術分享] 搭載最大1.1”感光元件的全新12 mm 液態可變焦透鏡，專為物流產業的設計的解決方案
簡介
我們近期推出了首款搭載最高解析度1.1英寸感應器的廣角液體透鏡解決方案。該新型12mm液態可變焦透鏡可實現在20 ms內由100 mm聚焦到無窮遠處，是當今物流和機器視覺應用中最最快速、可靠的聚焦解決方案。
( 圖1 ) ELM-12-2.8-18-C包含Optotune的液態可變焦鏡頭EL-16-40。可提高解析度、反應速度和視覺系統的整體效能，同時又緊湊且耐用，是一種智慧，簡單的解決方案。
為什麼選擇12 mm？視覺系統是自動化分類，托盤裝載和分類等任務的關鍵。儘管這聽起來具有挑戰性，但若不解決就會一直是物流產業發展的瓶頸。
如何聚焦尺寸不同的包裹在快速增長的物流市場，一直都是急需解決的難題，傳統的定焦光學鏡頭其景深（DOF）通常不足以滿足多變的工作距離，而嘗試將視覺系統建置在較高的f值與昂貴的照明設備中通常也不會得到很好的表現。
當前包括笨重且通常不可靠的機械式聚焦系統，或昂貴且複雜的多攝像頭系統都是現階段主要的解決方案，且其通用性不足以適應工業變革中的快速變化。實際上，工業4.0製造需要更高度的模組化，速度和靈活的選擇。全球每天運送約2.5億件包裹，提高可靠性，輸送量和條碼讀取率是實現縮短交期，這個雄大野心的首要目標。為達此目的我們需要一種快速，靈活且可靠的方案來解決我們的困境。
新型12 mm鏡頭中內建的Optotune液態可變焦透鏡EL-16-40，可克服傳統定焦鏡頭景深和工作距離（WD）的限制。在電流的控制下，鏡頭可以通過改變曲率來調整焦點。這種焦距的變化可在20毫秒內完成，遠快於傳統機械系統的調焦速度。
大視野與高解析度
這款12 mm液態可變焦透鏡是在同類型產品的市場中首款採用與液態透鏡結合的設計，由於使用最大尺寸為1.1英寸的感光元件，因此可實現大視野（HFOV為73°）。液態可變焦透鏡甚至還可以帶來其他好處：例如，當從250mm WD聚焦到1000mm WD時，HFOV從73°降低到67°，從而在最長WD時獲得解析度的提高，而通常情況下，放大倍率通常是最低的。光學表現針對1m的工作距離（即到傳送帶上常見的包裹間距（需要最高解析度）進行了優化，並且對於像數尺寸低至2.4um的像數，在整個領域都可以實現出色的效果。優化的設計也可以讓光軸水準時，最大程度地減小因重力引起的象差影響問題。
Typical use case for the liquid lens is packages of different sizes on a conveyor belt. The 20ms latency for focusing means a different working distance can be imaged every 100mm on a belt running at 5m/s.
這項新技術正在快速且廣泛地在機器視覺的相關領域中被應用。基於提供更多彈性的控制參數可供選擇，驅動這款鏡頭除了Optotune自身的 USB控制器外，Gardasoft的內嵌式工業型控制器 (已相容GigE Vision)也是選項之一。此外，該款帶有內建控制器的版本允許通過UART或I2C將液體鏡頭直接連接到相機。 EMVA的OOCI工作組正在推動GenICam框架中液體透鏡的標準化，這將有助於系統集成。
這款解決方案的諸多優點，包括緊湊設計、快速反應、彈性可調的工作距離以及可靠性，都能為系統商和終端客戶在建置系統時省下更多的空間、時間以及成本。這不僅將改變物流產業的樣貌，更可為需要大視野和可調變工作距離的應用提供更
| Focal Length (ｍｍ） | Aperture | Optical Power | WD | Wavelength | Dimension | Mount | Sensor size (Max.) |
| 12 | F 2.8～F16 | -2 dpt ~ +2.5 dpt | ∞ (-2dpt) ~ 150mm (+2.5dpt) | Visible | Φ47(max.)×L=64mm | C-mount | 1.1″ |
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