Dalam sistem fotografi dan pencitraan, pilihan lensa tidak hanya mempengaruhi kualitas gambar, tetapi juga secara langsung mempengaruhi keandalan dan umur seluruh sistem.Artikel ini akan menganalisis bagaimana memilih lensa yang paling cocok untuk kamera dan modul kamera dari perspektif rekayasa keandalan.

1, Memahami korelasi antara parameter dasar lensa dan keandalan
Pilihan jarak fokus secara langsung mempengaruhi penerapan dan keandalan struktural perangkat.Lensa jarak fokus pendek (lensa sudut lebar) biasanya memiliki struktur optik yang lebih sederhana dan lebih sedikit komponen mekanisDesain optik yang kompleks dari lensa tele berarti lebih banyak bagian yang bergerak,membuat mereka lebih rentan terhadap masalah seperti keausan dan air mata dari mekanisme fokus di lingkungan getaran.

Ukuran aperture tidak hanya menentukan jumlah cahaya yang masuk, tetapi juga berkaitan dengan daya tahan sistem.8) memberikan kinerja cahaya rendah yang lebih baikDalam aplikasi industri, lensa aperture menengah (f/4-f/8) sering menunjukkan toleransi lingkungan yang lebih baik.

Resolusi dan kurva MTF adalah indikator kunci untuk mengevaluasi kinerja optik lensa.yang meningkatkan jumlah lensa dan mengurangi keandalan keseluruhanMenurut "teori keandalan sistem seri", menambahkan satu lensa setara dengan menambahkan titik kegagalan potensial dalam sistem.

2, Skenario aplikasi menentukan persyaratan keandalan
Persyaratan keandalan untuk lensa bervariasi secara signifikan dalam lingkungan aplikasi yang berbeda:

Sistem pengujian industri membutuhkan perhatian khusus untuk:

Desain anti getaran: Pilih lensa dengan tong logam yang kokoh

Segel tahan debu: IP rating setidaknya IP52

Stabilitas suhu: Kisaran kerja biasanya membutuhkan -10 ° C hingga 50 ° C

Pertimbangan utama untuk kamera pengawasan luar ruangan:

Perlindungan 24/7: IP66 atau tingkat perlindungan yang lebih tinggi

Desain anti kabut: elemen pemanas bawaan atau lapisan khusus

Ketahanan UV: lapisan khusus untuk mencegah degradasi sinar matahari

Persyaratan khusus untuk endoskop medis:

Bahan biokompatibel

Toleransi sterilisasi tekanan tinggi

Integritas struktural dari desain miniatur

3, Antarmuka mekanik dan keandalan instalasi
Pemilihan antarmuka C dan antarmuka CS tidak hanya terkait dengan kompatibilitas, tetapi juga mempengaruhi stabilitas mekanik.yang tidak hanya mempengaruhi pencitraan, tetapi juga menyebabkan keausan benang dan pergeseran sumbu optik selama penggunaan jangka panjang.

Proses penyelarasan aktif dan pasif secara langsung mempengaruhi keandalan modul. Teknologi Active Alignment (AA), meskipun mahal, dapat mencapai keselarasan yang tepat ± 0,01 °,Meningkatkan secara signifikan konsistensi produk dan stabilitas jangka panjang.

Pengendalian torsi saat pemasangan sangat penting. Penegangan yang berlebihan dapat menyebabkan deformasi laras lensa, mempengaruhi kualitas pencitraan;Torsi yang tidak cukup dapat menyebabkan kelonggaran di lingkungan getaranTorsi instalasi yang direkomendasikan untuk lensa antarmuka C khas adalah 1,2-1,5N · m.

4, Desain adaptasi lingkungan
Perubahan suhu dapat menyebabkan bahan lensa melebar/berkontraksi, mempengaruhi stabilitas fokus.Lensa industri berkualitas tinggi menggunakan tong paduan khusus dan kaca optik untuk memastikan kinerja yang konsisten di berbagai suhuKoefisien suhu (Δ f/° C) adalah parameter kunci untuk mengevaluasi kinerja ini.

Tingkat desain tahan debu dan kelembaban harus sesuai dengan lingkungan yang sebenarnya.sementara digit kedua mewakili rating tahan air (seperti IPX4 tahan percikan)Dianjurkan untuk memiliki rating setidaknya IP54 untuk aplikasi di daerah tropis.

Ketahanan terhadap benturan dan getaran sangat penting untuk perangkat mobile.dan lensa kelas industri biasanya dapat menahan setidaknya 10G dampak dan 5-500Hz getaran acak.

5, Pilihan bahan dan keandalan jangka panjang
Bahan dari tong lensa secara langsung mempengaruhi stabilitas termal dan kekuatan mekanik:

Paduan aluminium: ringan dan murah, tetapi dengan koefisien ekspansi termal yang tinggi

Baja tahan karat: kekuatan dan ketahanan korosi yang sangat baik, tetapi beratnya berat

Plastik teknik: ketahanan benturan yang baik, cocok untuk produk kelas konsumen

Jenis kaca optik mempengaruhi toleransi lingkungan:

Kristal kalsium fluorida (CaF2): koreksi warna yang sangat baik, tetapi rentan terhadap delikwensensi

Kaca ramah lingkungan: bebas dari timbal dan arsenik, sesuai dengan standar RoHS

Silika cair: ekspansi termal yang sangat rendah, cocok untuk aplikasi presisi tinggi

Teknologi pelapis menentukan ketahanan keausan dan kinerja anti-refleksi lensa:

Lapisan multi-lapisan: mengurangi silau dan meningkatkan transmisi cahaya

Lapisan anti minyak: mudah dibersihkan, mempertahankan kinerja optik jangka panjang

Lapisan berlian: kekerasan hingga 9H, sangat tahan aus

6, Evaluasi pemasok dan verifikasi keandalan
Tinjauan kualifikasi pemasok harus mencakup:

Sertifikasi Sistem Manajemen Mutu ISO 9001

Kemampuan pengujian lingkungan (seperti semprotan garam, siklus suhu, dll.)

Sistem Manajemen Pelacakan untuk Komponen Utama

Proyek pengujian keandalan harus mencakup:

Uji ketahanan mekanik (seperti 5000 siklus autofocus)

Penyaringan Tekanan Lingkungan (ESS)

Tes Kehidupan Dipercepat (ALT)

Kemampuan analisis mode kegagalan adalah indikator penting untuk mengevaluasi pemasok, termasuk:

Kemampuan Analisis Pohon Fault (FTA)

Kualitas Laporan Analisis Penyebab (RCA)

Efektivitas Tindakan Korektif dan Pencegahan (CAPA)

7, Mengimbangi strategi biaya dan keandalan
Analisis Total Cost of Ownership (TCO) harus mempertimbangkan:

Biaya pengadaan awal

Frekuensi dan biaya pemeliharaan yang diharapkan

Kerugian saat sistem dimatikan

Strategi standardisasi dapat meningkatkan keandalan dan mengurangi biaya:

Kurangi jumlah model lensa

Mengadopsi antarmuka standar industri

Menetapkan standar pengujian universal

Rencana pemeliharaan pencegahan harus didasarkan pada:

Siklus pemeliharaan yang direkomendasikan oleh pabrikan

Kekerasan lingkungan penggunaan yang sebenarnya

Data statistik kesalahan historis