사진 및 영상 시스템에서 렌즈 선택은 이미지 품질에 영향을 줄 뿐만 아니라 전체 시스템의 신뢰성과 수명에 직접적으로 영향을 미칩니다.이 기사에서는 신뢰성 엔지니어링의 관점에서 카메라와 카메라 모듈에 가장 적합한 렌즈를 선택하는 방법을 분석합니다..
1, 기본 렌즈 매개 변수와 신뢰성 사이의 상관관계를 이해
화점 거리의 선택은 장치의 적용 가능성과 구조적 신뢰성에 직접적으로 영향을 미칩니다.짧은 초점 거리 의 렌즈 (위드 앵글 렌즈) 는 일반적으로 보다 단순 한 광학적 구조 와 기계적 구성 요소 가 적다, 그 결과 잠재적인 고장점이 적어집니다.진동 환경에서 초점을 맞추는 메커니즘의 마모와 같은 문제에 더 취약하게 만드는.
개도 크기는 들어오는 빛의 양뿐만 아니라 시스템의 내구성과도 관련이 있습니다. 큰 개도 렌즈 (f/1.4-f/2.8) 낮은 빛의 더 나은 성능을 제공합니다, 그것의 정밀한 광학 구성 요소는 먼지와 습도에 더 민감합니다. 산업 응용 분야에서, 중간 개도 (f/4-f/8) 의 렌즈는 종종 더 나은 환경 내성을 나타냅니다.
해상도와 MTF 곡선은 렌즈의 광학 성능을 평가하는 핵심 지표입니다. 고해상도 요구 사항은 일반적으로 더 복잡한 광학 디자인을 필요로합니다.렌즈의 수를 증가시키고 전반적인 신뢰성을 감소시키는"시리즈 시스템 신뢰성 이론"에 따르면 하나의 렌즈를 추가하는 것은 시스템에 잠재적 결함 지점을 추가하는 것과 같습니다.
2, 응용 시나리오는 신뢰성 요구 사항을 결정합니다.
렌즈에 대한 신뢰성 요구 사항은 다른 응용 환경에서 크게 다릅니다.
산업용 시험 시스템은 다음과 같은 사항에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
진동 방지 디자인: 단단 한 금속 배리 로 된 렌즈 를 선택 하십시오
먼지 방지 밀봉: IP 등급 최소 IP52
온도 안정성: 작업 범위는 일반적으로 -10 ° C에서 50 ° C를 요구합니다.
야외 감시 카메라의 주요 고려 사항:
24/7 보호: IP66 또는 그 이상의 보호 수준
안개 방지 설계: 내장 난방 요소 또는 특수 코팅
자외선 저항성: 햇빛의 파괴를 방지하기 위한 특수 코팅
의료용 내시경에 대한 특수 요구 사항:
생물 호환성 물질
고압 살균 내성이
소형 설계의 구조적 무결성
3기계적 인터페이스 및 설치 신뢰성
C 인터페이스와 CS 인터페이스의 선택은 호환성과 관련이있을뿐만 아니라 기계적 안정성에도 영향을 미칩니다. 잘못된 인터페이스 일치는 플랜지 거리의 불일치로 이어질 수 있습니다.이것은 이미지에만 영향을 미치지 않습니다., 그러나 또한 장시간 사용 시 가닥 마모와 광 축 오프셋을 유발합니다.
활성 정렬 및 수동 정렬 프로세스는 모듈의 신뢰성에 직접 영향을 미칩니다. 액티브 정렬 (AA) 기술은 비용이 많이 들지만 ± 0.01 °의 정확한 정렬을 달성 할 수 있습니다.제품의 일관성 및 장기 안정성을 현저히 향상시키는 것.
설치 도중 토크 조절은 매우 중요합니다. 과도한 긴장은 렌즈 배럴의 변형으로 인해 이미지 품질에 영향을 줄 수 있습니다.부적절한 토크는 진동 환경에서 느슨하게 될 수 있습니다.일반적인 C 인터페이스 렌즈의 권장 설치 토크는 1.2-1.5N · m입니다.
4환경 적응성 설계
온도 변화로 인해 렌즈 물질이 팽창 / 수축하여 집중 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.고품질의 산업용 렌즈 는 넓은 온도 범위 에서 일관성 있는 성능 을 보장 하기 위해 특수 합금 배 및 광 유리 를 사용 합니다온도 계수 (Δ f/°C) 는 이러한 성능을 평가하는 핵심 매개 변수입니다.
먼지와 습기에 저항하는 설계 수준은 실제 환경에 맞아야 합니다. IP6X는 완전한 먼지 저항을 의미합니다.두 번째 숫자는 방수 등급을 나타냅니다 (IPX4 스플래시 پروف 같은 것)열대 지역의 응용을 위해 적어도 IP54 등급을 갖는 것이 좋습니다.
충격 및 진동 저항은 모바일 장치에 특히 중요합니다. MIL-STD-810G 표준은 관련 테스트 방법을 제공합니다.그리고 산업용 렌즈는 일반적으로 적어도 10G의 충격과 5-500Hz의 무작위 진동에 견딜 수 있습니다..
5재료 선택 및 장기 신뢰성
렌즈 배럴의 재료는 열 안정성과 기계적 강도에 직접 영향을 미칩니다.
알루미늄 합금: 가볍고 저렴하지만 높은 열 확장 계수
스테인레스 스틸: 탁월 한 강도 와 부식 저항성, 그러나 무거운 무게
엔지니어링 플라스틱: 좋은 충격 저항성, 소비자 품목 제품에 적합
광 유리형은 환경 허용에 영향을 미칩니다.
칼슘 플루오라이드 (CaF2) 크리스탈: 뛰어난 색조 보정, 그러나 발화율
환경 친화적 유리: 납과 아르센이 없고 RoHS 표준을 준수합니다.
융합 실리카: 극히 낮은 열 확장, 고 정밀 애플리케이션에 적합
코팅 기술은 렌즈의 마모 저항과 반사 방지 성능을 결정합니다.
다층 코팅: 반짝이는 것을 줄이고 빛 전달을 향상시킵니다.
오일 배제 코팅: 청소가 쉬우며 장기간 광학적 성능을 유지합니다.
다이아몬드 코팅: 9H까지의 경화, 매우 착용 저항성
6공급자 평가 및 신뢰성 검증
공급자의 자격 검토는 다음을 포함해야 합니다.
ISO 9001 품질 관리 시스템 인증
환경 테스트 기능 (금 스프레이, 온도 사이클 등)
주요 구성 요소에 대한 추적성 관리 시스템
신뢰성 테스트 프로젝트는 다음을 포함해야 합니다.
기계적 내구성 테스트 (예를 들어 5000 자동 초점 주기로)
환경 스트레스 스크리닝 (ESS)
가속 생명 테스트 (ALT)
장애 모드 분석 능력은 다음을 포함하여 공급자를 평가하는 중요한 지표입니다.
결함 나무 분석 (FTA) 기능
근원적 원인 분석 (RCA) 보고서 품질
교정 및 예방 조치의 효과 (CAPA)
7비용과 신뢰성 전략의 균형
전체 소유비용 (TCO) 분석은 다음을 고려해야 합니다.
초기 조달 비용
예상 유지보수 빈도 및 비용
시스템 종료 손실
표준화 전략은 신뢰성을 향상시키고 비용을 줄일 수 있습니다.
렌즈 모델의 수를 줄이십시오.
산업 표준 인터페이스 도입
보편적 검사 표준을 설정
예방 유지보수 계획은 다음에 근거해야 합니다.
제조업체의 권장 유지보수 주기는
실제 사용 환경의 심각성
과거 오류 통계 자료
사진 및 영상 시스템에서 렌즈 선택은 이미지 품질에 영향을 줄 뿐만 아니라 전체 시스템의 신뢰성과 수명에 직접적으로 영향을 미칩니다.이 기사에서는 신뢰성 엔지니어링의 관점에서 카메라와 카메라 모듈에 가장 적합한 렌즈를 선택하는 방법을 분석합니다..
1, 기본 렌즈 매개 변수와 신뢰성 사이의 상관관계를 이해
화점 거리의 선택은 장치의 적용 가능성과 구조적 신뢰성에 직접적으로 영향을 미칩니다.짧은 초점 거리 의 렌즈 (위드 앵글 렌즈) 는 일반적으로 보다 단순 한 광학적 구조 와 기계적 구성 요소 가 적다, 그 결과 잠재적인 고장점이 적어집니다.진동 환경에서 초점을 맞추는 메커니즘의 마모와 같은 문제에 더 취약하게 만드는.
개도 크기는 들어오는 빛의 양뿐만 아니라 시스템의 내구성과도 관련이 있습니다. 큰 개도 렌즈 (f/1.4-f/2.8) 낮은 빛의 더 나은 성능을 제공합니다, 그것의 정밀한 광학 구성 요소는 먼지와 습도에 더 민감합니다. 산업 응용 분야에서, 중간 개도 (f/4-f/8) 의 렌즈는 종종 더 나은 환경 내성을 나타냅니다.
해상도와 MTF 곡선은 렌즈의 광학 성능을 평가하는 핵심 지표입니다. 고해상도 요구 사항은 일반적으로 더 복잡한 광학 디자인을 필요로합니다.렌즈의 수를 증가시키고 전반적인 신뢰성을 감소시키는"시리즈 시스템 신뢰성 이론"에 따르면 하나의 렌즈를 추가하는 것은 시스템에 잠재적 결함 지점을 추가하는 것과 같습니다.
2, 응용 시나리오는 신뢰성 요구 사항을 결정합니다.
렌즈에 대한 신뢰성 요구 사항은 다른 응용 환경에서 크게 다릅니다.
산업용 시험 시스템은 다음과 같은 사항에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
진동 방지 디자인: 단단 한 금속 배리 로 된 렌즈 를 선택 하십시오
먼지 방지 밀봉: IP 등급 최소 IP52
온도 안정성: 작업 범위는 일반적으로 -10 ° C에서 50 ° C를 요구합니다.
야외 감시 카메라의 주요 고려 사항:
24/7 보호: IP66 또는 그 이상의 보호 수준
안개 방지 설계: 내장 난방 요소 또는 특수 코팅
자외선 저항성: 햇빛의 파괴를 방지하기 위한 특수 코팅
의료용 내시경에 대한 특수 요구 사항:
생물 호환성 물질
고압 살균 내성이
소형 설계의 구조적 무결성
3기계적 인터페이스 및 설치 신뢰성
C 인터페이스와 CS 인터페이스의 선택은 호환성과 관련이있을뿐만 아니라 기계적 안정성에도 영향을 미칩니다. 잘못된 인터페이스 일치는 플랜지 거리의 불일치로 이어질 수 있습니다.이것은 이미지에만 영향을 미치지 않습니다., 그러나 또한 장시간 사용 시 가닥 마모와 광 축 오프셋을 유발합니다.
활성 정렬 및 수동 정렬 프로세스는 모듈의 신뢰성에 직접 영향을 미칩니다. 액티브 정렬 (AA) 기술은 비용이 많이 들지만 ± 0.01 °의 정확한 정렬을 달성 할 수 있습니다.제품의 일관성 및 장기 안정성을 현저히 향상시키는 것.
설치 도중 토크 조절은 매우 중요합니다. 과도한 긴장은 렌즈 배럴의 변형으로 인해 이미지 품질에 영향을 줄 수 있습니다.부적절한 토크는 진동 환경에서 느슨하게 될 수 있습니다.일반적인 C 인터페이스 렌즈의 권장 설치 토크는 1.2-1.5N · m입니다.
4환경 적응성 설계
온도 변화로 인해 렌즈 물질이 팽창 / 수축하여 집중 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.고품질의 산업용 렌즈 는 넓은 온도 범위 에서 일관성 있는 성능 을 보장 하기 위해 특수 합금 배 및 광 유리 를 사용 합니다온도 계수 (Δ f/°C) 는 이러한 성능을 평가하는 핵심 매개 변수입니다.
먼지와 습기에 저항하는 설계 수준은 실제 환경에 맞아야 합니다. IP6X는 완전한 먼지 저항을 의미합니다.두 번째 숫자는 방수 등급을 나타냅니다 (IPX4 스플래시 پروف 같은 것)열대 지역의 응용을 위해 적어도 IP54 등급을 갖는 것이 좋습니다.
충격 및 진동 저항은 모바일 장치에 특히 중요합니다. MIL-STD-810G 표준은 관련 테스트 방법을 제공합니다.그리고 산업용 렌즈는 일반적으로 적어도 10G의 충격과 5-500Hz의 무작위 진동에 견딜 수 있습니다..
5재료 선택 및 장기 신뢰성
렌즈 배럴의 재료는 열 안정성과 기계적 강도에 직접 영향을 미칩니다.
알루미늄 합금: 가볍고 저렴하지만 높은 열 확장 계수
스테인레스 스틸: 탁월 한 강도 와 부식 저항성, 그러나 무거운 무게
엔지니어링 플라스틱: 좋은 충격 저항성, 소비자 품목 제품에 적합
광 유리형은 환경 허용에 영향을 미칩니다.
칼슘 플루오라이드 (CaF2) 크리스탈: 뛰어난 색조 보정, 그러나 발화율
환경 친화적 유리: 납과 아르센이 없고 RoHS 표준을 준수합니다.
융합 실리카: 극히 낮은 열 확장, 고 정밀 애플리케이션에 적합
코팅 기술은 렌즈의 마모 저항과 반사 방지 성능을 결정합니다.
다층 코팅: 반짝이는 것을 줄이고 빛 전달을 향상시킵니다.
오일 배제 코팅: 청소가 쉬우며 장기간 광학적 성능을 유지합니다.
다이아몬드 코팅: 9H까지의 경화, 매우 착용 저항성
6공급자 평가 및 신뢰성 검증
공급자의 자격 검토는 다음을 포함해야 합니다.
ISO 9001 품질 관리 시스템 인증
환경 테스트 기능 (금 스프레이, 온도 사이클 등)
주요 구성 요소에 대한 추적성 관리 시스템
신뢰성 테스트 프로젝트는 다음을 포함해야 합니다.
기계적 내구성 테스트 (예를 들어 5000 자동 초점 주기로)
환경 스트레스 스크리닝 (ESS)
가속 생명 테스트 (ALT)
장애 모드 분석 능력은 다음을 포함하여 공급자를 평가하는 중요한 지표입니다.
결함 나무 분석 (FTA) 기능
근원적 원인 분석 (RCA) 보고서 품질
교정 및 예방 조치의 효과 (CAPA)
7비용과 신뢰성 전략의 균형
전체 소유비용 (TCO) 분석은 다음을 고려해야 합니다.
초기 조달 비용
예상 유지보수 빈도 및 비용
시스템 종료 손실
표준화 전략은 신뢰성을 향상시키고 비용을 줄일 수 있습니다.
렌즈 모델의 수를 줄이십시오.
산업 표준 인터페이스 도입
보편적 검사 표준을 설정
예방 유지보수 계획은 다음에 근거해야 합니다.
제조업체의 권장 유지보수 주기는
실제 사용 환경의 심각성
과거 오류 통계 자료
