Головка оптическая: Оптич.головка МС-4-ZOOM с фокусировочным механизмом на штатив TD-1

alexxlab | 22.04.1985 | 0 | Разное

Содержание

Умные счетчики электроэнергии ЭМИС-ЭЛЕКТРА

+7 (351) 214-47-14

Узнать стоимость

Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Произошла ошибка. Сообщение не отправлено.

Ваш E-mail*:

Телефон:

Нажимая на кнопку “Отправить”, подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями Политики по обработке персональных данных

Скачать каталог

Ваше сообщение отправлено. Ссылка на скачивание каталога отправлена на указанный E-mail

Произошла ошибка. Сообщение не отправлено.

Ваш E-mail*:

Нажимая на кнопку “Скачать”, подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями Политики по обработке персональных данных

Получить бесплатный расчёт

Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Произошла ошибка. Сообщение не отправлено.

Ваш E-mail*:

Адрес*:

Телефон:

Нажимая на кнопку “Отправить”, подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями Политики по обработке персональных данных

Получить бесплатный расчёт

Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Произошла ошибка. Сообщение не отправлено.

Ваш E-mail*:

Адрес*:

Телефон:

Нажимая на кнопку “Отправить”, подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями Политики по обработке персональных данных

Заказать обратный звонок

Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с вами в ближайшее время

Произошла ошибка. Сообщение не отправлено.

Телефон*:

Сообщение:

Нажимая на кнопку “Отправить”, подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с условиями Политики по обработке персональных данных

Головка оптическая ОГМЭ-П2 — SCOPICA

 

Продать товар

У Вас есть товар: микроскоп, запчасти и комплектующие для него, или литература? Подайте объявление о продаже на торговой площадке market.scopica.ru

ГОЛОВКА ОПТИЧЕСКАЯ ОГМЭ-П2

Головка оптическая ОГМЭ-П2 предназначена для наблюдения прямого и объемного изображения рассматриваемых предметов в отраженном свете и применяется в технологическом процессе изготовления микроэлектронных изделий, при работе со сварочными и другими установками при изготовлении и контроле микросхем.

Головка ОГМЭ-П2 является  практически полным аналогом оптической головки стереоскопического микроскопа МБС-9. Отличие заключается в маркировке и в системе крепления к штативу. В МБС-9 предусмотрено глухое посадочное отверстие диаметром 20 мм,  ОГМЭ-П2 имеет сквозное посадочное отверстие диаметром 15 мм, как у микроскопов МБС-1 и МБС-2. Такая особенность системы крепления оптической головки ОГМЭ-П2 позволяет установить ее на высокие стойки, универсальные штативы и самодельные кронштейны — пантографы от фотоувеличителей Ленинград.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • Увеличение, крат . . . 3,33 — 100
  • Линейное ноле зрения, мм . . . 39,3 — 2,4
  • Рабочее расстояние, мм, не менее . . . 64
  • Источник света — лампа РН8-20
  • Габаритные размеры прибора в рабочем положении, мм, не более:
    • длина . . . 120
    • ширина . . . 200
    • высота . . . 210
  • Масса прибора, кг, не более . . . 2,6
  • Масса прибора в упаковке, кг, не более .
    . . 3,3

СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ И КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

рис. 1.

(1 — электролампочка, 2 — конденсор, 3 — объектив F = 80 мм, 4 — системы Галилея, 5 — объективы F = 160 мм, 6—окуляры, 7 призмы Шмидта)

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Оптическая схема головки

Оптическая схема головки показана на рис. 1.

В качестве объектива применена система 3 с фокусным расстоянием 80 мм.

Изображение предмета, полученное с помощью объектива 3 и двух пар систем Галилея 4, фокусируется объективами 5 в фокальную плоскость окуляров 6.

Попеременное включение систем Галилея дает четыре варианта увеличений.

Общее линейное увеличение оптической системы, состоящей из объектива 3, галилеевых систем 4 и объективов 5, приведено в таблице 1.

Таблица 1

ПРИМЕЧАНИЕ: Все величины указанные в таблице округлены.

К оптической головке прилагаются три пары окуляров: 6x, 8x 14x и окуляр 8x с диоптрийной наводкой, который имеет сменные шкалу и сетку. На корпусах окуляров указаны округленные значения их увеличений.

Оптические характеристики головки с каждой парой переменных окуляров и всех увеличениях объективной части приведены в таблице 2.

Таблица 2

ПРИМЕЧАНИЕ: Все величины указанные в таблице округлены.

Призмы Шмидта 7 дают прямое изображение предмета и позволяют изменять межзрачковое расстояние прибора от 56 до 72 мм, в соответствии с базой глаз наблюдателя.

Описание конструкции

Общий вид оптической головки показан на рис. 2. Головка оптическая состоит из следующих основных частей.

  • головка оптическая с механизмом фокусировки;
  • окулярная насадка;
  • осветитель со шнуром.

Полный комплект оптической головки указан в разделе СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ И КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ.

рис. 2.

1 — оправа объектива F=80 мм, 2 — рукоятка механизма фокусировки, 3 — рукоятка переключения увеличений, 4 — корпус призмы, 5 — окулярная трубка, 6 — винт, 7 — головка с механизмом фокусировки, 8 — осветитель, 9 — втулка, 10 — кронштейн.

Головка с механизмом фокусировки

Головка 7 (рис. 2) — основной узел прибора, в котором установлены все оптические детали. Снизу корпуса головки на резьбе крепится объектив 1 с фокусным расстоянием f’=80 мм.

В корпусе головки помещен барабан с установленными в нем системами Галилея. Ось барабана заканчивается рукоятками 3. При вращении рукояток происходит переключение увеличений, округленные значения которых нанесены на рукоятках: 7, 4, 2, 1, 0,6.

Чтобы установить нужное увеличение, достаточно, вращая барабан, совместить цифру на рукоятке с индексом, нанесенным в виде точки на подшипнике. При этом перефокусировку производить не нужно. Каждое из шести положений барабана фиксируется щелчком специального пружинного фиксатора. Верхняя часть корпуса заканчивается гнездом для установки окулярной насадки 4, которую можно разворачивать на 180° в горизонтальной плоскости.

Насадка зажимается в гнезде стопорным винтом 6.

К задней стенке корпуса головки винтами крепится кронштейн с механизмом фокусировки оптической головки. Механизм фокусировки представляет собой реечное зацепление.

При вращении рукояток 2 происходит подъем и опускание головки микроскопа.

Окулярная насадка

Окулярная насадка состоит из направляющей, в которой установлены левая и правая оправы для объективов 5 (рис. 1) с укрепленными на их верхней плоскости призмами 7 (рис. 1) в оправах. На оправах призм крепятся окулярные трубки 5 (рис. 2), отвинчивать которые категорически запрещается. Сверху призмы закрыты двумя корпусами. Оправы объективов вместе с установленными на них призмами имеют возможность поворачиваться в направляющей.

Снизу к оправам объективов на винтах крепятся две шестерни, находящиеся постоянно в зацеплении. Наличие этих шестерен обеспечивает взаимный разворот призм с окулярными трубками. Межзрачковое расстояние прибора может меняться от 56 до 72 мм.

ВНИМАНИЕ. При изменении межзрачкового расстояния следует держаться за корпуса призм, а не за окулярные трубки.

Осветитель

Осветитель 9 (рис. 2) состоит из конденсора и лампы накаливания РН8-20 (8 В, 20 Вт).

Для обеспечения равномерного освещения объекта в конструкции осветителя предусмотрено регулировочное перемещение электролампы относительно конденсора. Чтобы отрегулировать освещенность, надо направить пучок света на матовую поверхность, после чего слегка отвинтить гайку 9 (рис. 2) левой рукой, а правой, взявшись за втулку 8, осторожно перемещать лампу по отношению к конденсору, добиваясь равномерного освещения поля зрения в правом и левом тубусах головки.

Регулировку освещенности можно осуществлять также изменением напряжения питания лампы. При самом малом увеличении, даваемом оптической головкой (3,5x), можно пользоваться осветителем без конденсора. Матовое стекло осветителя при необходимости можно снять. Для этого достаточно вывернуть резьбовое кольцо и вынуть матовое стекло. Конденсор крепится к головке на шарнирном кронштейне 10.

Смена лампы:

В комплекте оптической головки микроскопа ОГМЭ-П2 имеются две запасные лампы. При смене перегоревшей лампы необходимо вынуть патрон с перегоревшей лампой из осветителя, заменить ее годной, после чего установить ее на прежнее место и произвести регулировку освещенности как было указано ранее. При длительной работе осветитель нужно периодически отключать.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Прибор предназначен для работы в помещении без повышенной электроопасности.

Условиями, создающими повышенную опасность, являются:

  • повышенная влажность и запыленность воздуха;
  • токопроводящие полы: металлические, земляные, кирпичные, железобетонные;
  • температура выше 40°С.

Регулярно перед включением прибора в сеть проверять сохранность изоляции шнура.

ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К РАБОТЕ

Распаковывать прибор, принесенный в теплое помещение с холода, следует только по истечении шести часов.

После распаковки микроскоп нужно привести в рабочее состояние. Для этого необходимо:

  • Закрепить головку оптическую на кронштейне рабочего места.
  • Включить осветитель. Напряжение питания лампы 8 В.
  • Настроить освещенность (см. раздел ОСВЕТИТЕЛЬ).
  • Выбрать пару окуляров того увеличения, которое необходимо при работе (см. таблицу 2), и установить окулярные трубки по базе глаз наблюдателя поворотом корпусов призм. При этом держаться нужно за корпуса призм, а не за трубки. Посадочные диаметры окуляра перед установкой в тубусы тщательно протереть чистой тряпочкой.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

Наблюдая в окуляры, нужно разворотом окулярных трубок добиться резкого изображения наблюдаемого объекта. Головка комплектуется одним окулярным микрометром для определения величины рассматриваемого объекта.

Окулярный микрометр представляет собой окуляр 8x с механизмом диоптрийной наводки. В фокальной плоскости окуляра можно установить либо шкалу, либо сотку, входящие в комплект прибора.

Шкала и сетка представляют собой плоскопараллельные круглые пластинки. На одной из них нанесена шкала с ценой деления 0,1 мм, на другой — сетка с ценой деления стороны квадрата 1,0 мм.

Для приближенной оценки линейных размеров или площадей участков объекта следует в одну из окулярных трубок прибора вставить окулярный микрометр с установленной в нем шкалой или сеткой. Механизмом диоптрийной наводки добиться резкого изображения шкалы или сетки (в зависимости от того, что установлено). Затем поворотом рукояток механизма фокусировки добиться резкого изображения объекта. Ниже помещена переводная таблица 3, в которой указано, какой величине объекта соответствует одно деление шкалы или сетки при всех увеличениях головки.

Чтобы определить размеры объекта (его линейные размеры или площадь), достаточно подсчитать число делений шкалы, которое укладывается в измеряемый участок объекта, и это число умножить на число, указанное в переводной таблице, соответствующее тому увеличению головки, при котором производится измерение.

Смену шкалы (или сетки) производить следующим путем:

  • вывернуть из корпуса окуляра оправу шкалы, которая расположена в нижней его части;
  • отвернуть гайку, крепящую шкалу (или сетку), и осторожно вынуть шкалу из оправы;
  • установить сетку в оправу и завернуть гайку;
  • ввернуть оправу в корпус окуляра.

Таблица 3

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

При получении головки оптической ОГМЭ-П2 следует обратить внимание на сохранность пломбы завода-изготовителя.

Головка оптическая отправляется с завода тщательно проверенной и может безотказно работать долгое время, но для этого необходимо содержать ее в чистоте и предохранять от механических повреждений. Заводская упаковка обеспечивает сохранность головки при ее перевозке.

В нерабочее время головку накрыть чехлом.

Для сохранения внешнего вида головки рекомендуется периодически протирать ее мягкой тряпочкой, пропитанной бескислотным вазелином, после чего обтирать прибор сухой, мягкой, чистой тряпочкой.

Если через некоторое время смазка в направляющих механизма фокусировки загрязнится и загустеет, то, смыв ее ксилолом или бензином и обтерев трущиеся поверхности чистой тряпочкой, следует слегка смазать и направляющие бескислотным вазелином или специальной смазкой.

Попадающая на головку оптическую во время работы жидкость должна быть тщательно удалена.

Особое внимание надо обращать на чистоту оптических деталей головки. Чтобы предохранить призмы от оседания пыли на их поверхностях, нужно всегда оставлять окуляры в окулярных трубках оптической головки. Окуляры необходимо также оберегать от пыли.

Никогда не следует касаться пальцами поверхностей оптических деталей во избежание их загрязнения.

При чистке поверхностей линз необходимо с них удалить пыль мягкой тряпочкой. Если же после удаления пыли тряпочкой поверхности оптических деталей остаются недостаточно чистыми, то их нужно протереть мягкой, много раз стиранной полотняной или батистовой тряпочкой, слегка смоченной авиационным бензином или ацетоном.

СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ

Головка оптическая ОГМЭ-П2 заводской № ________________ соответствует техническим условиям ТУ3-3.674-77 и признана годной для эксплуатации.

Представитель ОТК __________________

ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Завод-изготовитель гарантирует соответствие оптической головки ОГМЭ-П2 требованиям технических условий при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования и хранения, установленных техническими условиями и правилами эксплуатации, изложенными в настоящем паспорте.

Срок гарантии устанавливается 24 месяца со дня изготовления головки оптической заводом-изготовителем, но не более двух с половиной лет со дня отгрузки изделия со склада завода-изготовителя.

СВЕДЕНИЯ ОБ УПАКОВКЕ

Головка оптическая ОГМЭ-П2 подвергнута на заводе-изготовителе упаковке согласно требованиям, предусмотренным технической документацией.

Дата упаковки ___________________________

Упаковку произвел _______________________

Оптическая головка МС-4-ZOOM на Штативе TD-1

Микроскоп в сборе — оптическая головка МС-4-ZOOM на Штативе TD-1 предназначен для выполнения радиомонтажных, реставрационных и других работ, требующих большого рабочего расстояния и большого диапазона увеличения.

Наблюдение может производиться как при искусственном, так и при естественном освещении в отраженном свете.

Универсальный штатив TD-1 обеспечивает возможность перемещения оптической головки в горизонтальном направлении до 320 мм и в вертикальном направлении до 300 мм. Таким образом микроскоп позволяет исследовать объекты большого размера.

При изменении увеличения объектива или увеличения окуляров рабочее расстояние не изменяется и составляет 113 мм. Но оно может быть увеличено до 177 мм или уменьшено до 35 мм с помощью дополнительных насадок на объектив, изменяющих и общее увеличение микроскопа. Обладая богатым набором аксессуаров, микроскоп отличается многосторонностью. Общий диапазон системы смены увеличения от 1,875 до 250 крат, в базовой комплектации – от 7,5 до 50 крат.

Конструкция визуальной насадки микроскопа позволяет выводить изображение в режиме реального времени на экран ПК с помощью видеоокуляра (видеоокуляр в стандартную комплектацию не входит). Видеоокуляр устанавливается в тубус микроскопа вместо окуляра при помощи переходника 23,2 мм — 30 мм. Переходник идет в комплекте с видеоокуляром.

Характеристики

Увеличение микроскопа, крат
7,5-50 (1,875-250* — опция)

Визуальная насадка
бинокулярная, поворотная на 360 градусов, диоптрийная настройка +-5 диоптрий — на обоих тубусах, посадочный диаметр окуляров 30 мм

Угол наклона визуальной насадки, град
45

Регулируемое межзрачковое расстояние, в пределах, мм
55-75

Окуляры
10/23; (5/20*; 15/16*; 20/14*; 25/10*; 10/23 со шкалой* — опция)

Объектив панкратический, крат
0,75 — 5

Рабочее расстояние, мм
113 (177*, 50*, 35* — опция)

Поле зрения, мм
33 — 5 (65 — 1,2* — опция)

Предметный столик, мм
нет

Источник света
кольцевой осветитель 6800 Lux

Источник питания — сеть переменного тока, В/Гц
220+-22/50

Габаритные размеры, мм
750х500х260

Масса, не более, кг
20

* —
не входит в комплект, поставляется по доп. заказу

Дополнительное оборудование
Насадка 0,5х (МС 3, 4) / Насадка 1,5х (МС 3,4) / Насадка 2х (МС 3, 4) / Окуляр WF10х со шкалой (МС 3, 4) / Окуляр WF15х (МС 3, 4) / Окуляр WF20х (МС 3, 4) / Окуляр WF25х (МС 3, 4) / Осветитель светодиодный Dual Goose LED / Гибкий металлический световод для волоконного осветителя (двойной) / Гибкий металлический световод для волоконного осветителя (одинарный) / Видеоокуляр ToupCam 5.1 MP / Видеоокуляр ToupCam 9.0 MP / Видеоокуляр ToupCam 14 MP / Видеоокуляр ToupCam XCAM0720PHA HDMI / Видеоокуляр ToupCam XCAM0720PHB HDMI

Технические данные микроскопа (увеличение, поле зрения, рабочее расстояние) при комплектации различными окулярами и насадками на объектив

объектив

окуляр

стандартный объектив

насадки на объектив

0,5х

1,5х

2,0х

увеличение объективной части

0,75х – 5х

0,375х – 2,5х

1,125х – 7,5х

1,5х – 10х

общее увеличение, крат

3,75 – 25

1,875 – 12,5

5,625 – 37,5

7,5 – 50

поле зрения, мм

33 – 5

61,3 – 9,2

22 – 3,3

16 – 2,5

10х

общее увеличение, крат

7,5 – 50

3,75 – 25

11,25 – 75

15 – 100

поле зрения, мм

33 – 5

65 – 10

22 – 3,3

16 – 2,5

15х

общее увеличение

11,25 – 75

5,625 – 37,5

16,875 – 112,5

22,5 – 150

поле зрения, мм

24 – 4,2

48 – 8,5

16 – 2,8

12 – 2

20х

общее увеличение, крат

15 – 100

7,5 – 50

22,5 – 150

30 – 200

поле зрения, мм

20 – 3,5

40 – 7

13,3 – 2,3

10 – 1,8

25х

общее увеличение, крат

18,75 – 125

9,375 – 62,5

28,125 – 187,5

37,5 – 250

поле зрения, мм

15,8 – 2,4

31,5 – 4,8

10,5 – 1,6

7,9 – 1,2

рабочее расстояние, мм

113

177

50

35

Комплектность

Составные части

Универсальный штатив TD-1 — 1 шт.

Оптическая головка бинокулярная — 1 шт.
Механизм фокусировки — 1 шт.

Сменные части

Окуляр 10х — 2 шт.

Окуляр 10х со шкалой — 1 шт. — поставляется по доп. заказу

Окуляр 15х — 2 шт. — поставляется по доп. заказу

Окуляр 20х — 2 шт. — поставляется по доп. заказу

Окуяляр 25х — 2 шт. — поставляется по доп. заказу

Насадка 1,5х — 1 шт. — поставялется по доп. заказу

Насадка 2х — 1 шт. — поставляется по доп. заказу

Осветитель отраженного света кольцевой светодиодный с регулировкой яркости — 6800 Lux — 1 шт. — встроен в оптическую головку

Волоконный осветитель одинарный — 1 шт. — поставляется по доп. заказу

Волоконный осветитель двойной — 1 шт. — поставляется по доп. заказу

Волоконный осветитель кольцевой — 1 шт. — поставляется по доп. заказу

Принадлежности и запасные части

Наглазники резиновые — 2 шт.

Блок питания — 1 шт.

Чехол — 1 шт.

Документы

Руководство по эксплуатации — 1 шт.

Достоинства:

  • Панкратический объектив позволяет в процессе наблюдения плавно изменять увеличение в 6,7 раз без потери качества и с сохранением рабочего расстояния — 113 мм, а с насадкой 0,5х — 177 мм.
  • Высокий штатив микроскопа позволяет работать с большими объектами и насадкой 0,5х, увеличивающей рабочее расстояние.
  • Диоптрийная настройка но обоих окулярных тубусах и эргономичные наглазники обеспечивают повышенный комфорт наблюдателя.
  • Полное просветляющее покрытие всех оптических поверхностей делает изображение ясным и контрастным по всему полю зрения.
  • Точная цветопередача.
  • Точный и плавный механизм фокусировки.
  • Конструкция предусматривает защиту от пыли и влаги внутренних частей микроскопа.
  • Антигрибковое покрытие оптических деталей.
  • Наглазники повышенного комфорта

Оптическая головка МС-4-ZOOM на Штативе TD-1

Главная \ Каталог \Микроскопы \Стереомикроскопы \Панкратические (ZOOM) \ Оптическая головка МС-4-ZOOM на Штативе TD-1

Особенности

Микроскоп в сборе – оптическая головка МС-4-ZOOM на Штативе TD-1 предназначен для выполнения радиомонтажных, реставрационных и других работ, требующих большого рабочего расстояния и большого диапазона увеличения.
 

 

Наблюдение может производиться как при искусственном, так и при естественном освещении в отраженном свете.

 

Универсальный штатив TD-1 обеспечивает возможность перемещения оптической головки в горизонтальном направлении до 320 мм и в вертикальном направлении до 300 мм. Таким образом микроскоп позволяет исследовать объекты большого размера.

 

При изменении увеличения объектива или увеличения окуляров рабочее расстояние не изменяется и составляет 113 мм. Но оно может быть увеличено до 177 мм или уменьшено до 35 мм с помощью дополнительных насадок на объектив, изменяющих и общее увеличение микроскопа. Обладая богатым набором аксессуаров, микроскоп отличается многосторонностью. Общий диапазон системы смены увеличения от 1,875 до 250 крат, в базовой комплектации – от 7,5 до 50 крат.

 

Конструкция визуальной насадки микроскопа позволяет выводить изображение в режиме реального времени на экран ПК с помощью видеоокуляра (видеоокуляр в стандартную комплектацию не входит). Видеоокуляр устанавливается в тубус микроскопа вместо окуляра при помощи переходника 23,2 мм – 30 мм. Переходник идет в комплекте с видеоокуляром.

 

Характеристики

 

 

Характеристики Значения

Увеличение микроскопа, крат

7,5-50 (1,875-250* – опция)

Визуальная насадка

бинокулярная, поворотная на 360 градусов, диоптрийная настройка +-5 диоптрий – на обоих тубусах, посадочный диаметр окуляров 30 мм

Угол наклона визуальной насадки, град

45

Регулируемое межзрачковое расстояние, в пределах, мм

55-75

Окуляры

10/23; (5/20*; 15/16*; 20/14*; 25/10*; 10/23 со шкалой* – опция)

Объектив панкратический, крат

0,75 – 5

Рабочее расстояние, мм

113 (177*, 50*, 35* – опция)

Поле зрения, мм

33 – 5 (65 – 1,2* – опция)

Предметный столик, мм

нет

Источник света

кольцевой осветитель 6800 Lux

Источник питания – сеть переменного тока, В/Гц

220+-22/50

Габаритные размеры, мм

750х500х260

Масса, не более, кг

20

* –не входит в комплект, поставляется по доп. заказу

 

 

объектив

окуляр

стандартный объектив

насадки на объектив

0,5х

1,5х

2,0х

 

увеличение объективной части

0,75х – 5х

0,375х – 2,5х

1,125х – 7,5х

1,5х – 10х

общее увеличение, крат

3,75 – 25

1,875 – 12,5

5,625 – 37,5

7,5 – 50

поле зрения, мм

33 – 5

61,3 – 9,2

22 – 3,3

16 – 2,5

10х

общее увеличение, крат

7,5 – 50

3,75 – 25

11,25 – 75

15 – 100

поле зрения, мм

33 – 5

65 – 10

22 – 3,3

16 – 2,5

15х

общее увеличение

11,25 – 75

5,625 – 37,5

16,875 – 112,5

22,5 – 150

поле зрения, мм

24 – 4,2

48 – 8,5

16 – 2,8

12 – 2

20х

общее увеличение, крат

15 – 100

7,5 – 50

22,5 – 150

30 – 200

поле зрения, мм

20 – 3,5

40 – 7

13,3 – 2,3

10 – 1,8

25х

общее увеличение, крат

18,75 – 125

9,375 – 62,5

28,125 – 187,5

37,5 – 250

поле зрения, мм

15,8 – 2,4

31,5 – 4,8

10,5 – 1,6

7,9 – 1,2

рабочее расстояние, мм

113

177 

50

35

      

 

Комплектность 

 

 

Составные части

 

Универсальный штатив TD-1 – 1 шт.

Оптическая головка бинокулярная – 1 шт.
Механизм фокусировки – 1 шт.

 

Сменные части

 

Окуляр 10х – 2 шт.

Окуляр 10х со шкалой – 1 шт. – поставляется по доп. заказу

Окуляр 15х – 2 шт. – поставляется по доп. заказу

Окуляр 20х – 2 шт. – поставляется по доп. заказу 

Окуяляр 25х – 2 шт. – поставляется по доп. заказу 

Насадка 1,5х – 1 шт. – поставялется по доп. заказу 

Насадка 2х – 1 шт. – поставляется по доп. заказу 

Осветитель отраженного света кольцевой светодиодный с регулировкой яркости – 6800 Lux – 1 шт. – встроен в оптическую головку

Волоконный осветитель одинарный – 1 шт. – поставляется по доп. заказу

Волоконный осветитель двойной – 1 шт. – поставляется по доп. заказу

Волоконный осветитель кольцевой – 1 шт. – поставляется по доп. заказу

 

Принадлежности и запасные части

 

Наглазники резиновые – 2 шт.

Блок питания – 1 шт.

Чехол – 1 шт.

 

Документы

 

Руководство по эксплуатации – 1 шт.

 

Достоинства:

 

  • Панкратический объектив позволяет в процессе наблюдения плавно изменять увеличение в 6,7 раз без потери качества и с сохранением рабочего расстояния – 113 мм, а с насадкой 0,5х – 177 мм.
  • Высокий штатив микроскопа позволяет работать с большими объектами и насадкой 0,5х, увеличивающей рабочее расстояние.
  • Диоптрийная настройка но обоих окулярных тубусах и эргономичные наглазники обеспечивают повышенный комфорт наблюдателя.
  • Полное просветляющее покрытие всех оптических поверхностей делает изображение ясным и контрастным по всему полю зрения.
  • Точная цветопередача.
  • Точный и плавный механизм фокусировки.
  • Конструкция  предусматривает защиту от пыли и влаги внутренних частей микроскопа.
  • Антигрибковое покрытие оптических деталей.
  • Наглазники повышенного комфорта

Вам необходима помощь
в подборе оборудования?

Позвоните нам или оставьте свой номер для звонка менеджера

8 (812) 509-60-85

Согласен на обработку персональных данных

  • Микроскоп Микромед MC-2-ZOOM вар. 2СR

  • Микроскоп Микромед МС-2-ZOOM вар. 2 TD-1

  • Микроскоп Микромед MC-2-ZOOM вар.1 TD-2

  • Оптич.головка МС-2-ZOOM вар.2

  • Микроскоп МБС-10

  • Микроскоп стерео МС-4-ZOOM LED (тринокуляр)

Оптическая головка ОГМЭ П3 F=190мм консервация

Оптическая головка ОГМЭ П3 F=190мм консервация

Увидеть Всё.

Микроскопы

и комплектующие

+7-495-509-28-92
+7-925-509-28-92


Головка оптическая ОГМЭ-ПЗ с объективом F = 190 mm предназначена для наблюдения прямого и объемного изображения рассматриваемых предметов в отраженном свете и применяется в технологическом процессе изготовления микро изделий, при работе со сварочными и другими инструментами при изготовлении и контроле.

ОГМЭ-ПЗ (F = 190 mm)

Головка оптическая ОГМЭ-ПЗ с объективом F = 190 mm предназначена для наблюдения прямого и объемного изображения рассматриваемых предметов в отраженном свете и применяется в технологическом процессе изготовления микро изделий, при работе со сварочными и другими инструментами при изготовлении и контроле.

Технические характеристики
  • Диапазон увеличения – 2.2х – 50.0х
  • Линейное поле зрения, в пределах мм 78 – 4. 8
  • Рабочее расстояние мм 170
  • Источник света – галогенная лампа 12 В/20 Вт
  • Общие габаритные размеры прибора мм 240 x 160 x 230
  • Масса, не более кг 3.0
  • Масса с упаковкой, не более кг 4.0

Изменение увеличения дискретное.

Величина увеличения объективной части и линейного поля зрения, соответствующая индексам на рукоятках смены увеличений, приведена в руководстве по эксплуатации ОГМЭ-ПЗ.

Комплектация поставки головки оптической ОГМЭ-ПЗ (F = 190 mm):

  • Корпус с барабаном – 1 шт.;
  • Объектив f’=190мм. – 1 шт.;
  • Осветитель – 1 шт.;
  • Окуляр 8-х – 2 шт.;
  • Окуляр 14-х – 2 шт.;
  • Окуляр 8-х со шкалой – 1 шт.;
  • Наглазник – 2 шт.;
  • Лампа галогенная 12В, 20Вт – 1 шт.;
  • Светофильтр – 1 шт.;
  • Салфетка фланелевая – 1 шт.;
  • Руководство по эксплуатации и паспорт – 1 экз.;
  • Чехол – 1 шт.;
  • Футляр для ЗИП – 1 шт.;
  • Коробка упаковочная – 1 шт. ;

ОГМЭ-П3 таблица характеристик.

Параметр   с объективом F=90мм с объективом F=190мм
Увеличение (наибольшее/наименьшее) 100х/4.6х 50х/2.2х
Поле зрения мм 39 – 2. 4 78 – 4.8
Рабочее расстояние от плоскости до нижнего торца оправы объектива мм 95 170
Источник света – лампа галогенная 12V / 20W 12V / 20W
Габаритные размеры (без кронштейна осветителя и окуляров) мм 240х160х258 240х160х230
Масса кг 3 3
Диаметр посадочного отверстия для установки на оборудование мм 20H9 20H9

Руководство эксплуатации оптической головки ОГМЭ-П3

Руководство эксплуатации оптической головки ОГМЭ-П3 с объективом f=190 мм

Оптическая головка Ce:YAG (УСТАРЕВШАЯ) – Doric Lenses Inc.

  • $0.00

    Цена за единицу за

Заголовок по умолчанию — $0,00
Код заказа:
  • ОПИСАНИЕ
  • ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  • ТАБЛИЦА МОЩНОСТИ
  • ЗАГРУЗКИ
  • Источник света Ce:YAG, в котором 5 синих лазерных диодов фокусируются на кристалле Ce:YAG, заставляя его излучать спектр света с центром на длине волны 565 нм и шириной 200 нм. Этот источник света оптимизирован для оптических волокон с диаметром сердцевины от 200 мкм до 400 мкм и числовой апертурой 0,53. Можно использовать волокна с большим диаметром сердцевины и/или большей числовой апертурой, если они имеют разъем типа FC. Выходная мощность оптоволокна увеличивается с диаметром сердцевины примерно до 600 мкм.

    Источниками света можно управлять вручную или с помощью компьютера через USB-порт и программного обеспечения Doric Neuroscience Studio. Оба канала управляются независимо с помощью программно-определяемых последовательностей или с помощью соответствующего входного разъема BNC для внешнего управления аналоговыми или TTL-сигналами. Каждый канал также включает разъем BNC, который выдает напряжение, пропорциональное току возбуждения. Этот выходной сигнал можно использовать для синхронизации других устройств. Функции безопасности Doric Ce:YAG Drivers включают разъем блокировки на задней панели, главный ключевой переключатель и для каждого канала ручку с белой светодиодной подсветкой, указывающую, активирован ли соответствующий источник. В отличие от большинства коммерческих драйверов, управляющая электроника Doric устраняет ток утечки и соответствующий световой поток, когда ток установлен на ноль. Это имеет решающее значение для экспериментов по оптогенетике.

    Оптический выход Ce:YAG источника 5 идеально подходит для активации/глушения меченых опсином нейронов в экспериментах по оптогенетике в целом и является неотъемлемой частью систем оптогенетически синхронизированной флуоресцентной микроскопии Doric и систем двухцветной флуоресцентной микроскопии.

    Примечания:

    • Для оптической головки Ce:YAG требуется соответствующий драйвер Ce:YAG + светодиодный драйвер для подачи тока на лазерные диоды, генерирующие флуоресцентный свет.
    • Каждый волоконный источник света Ce:YAG + LD поставляется с пустым Держатель фильтра для волоконного источника света Ce:YAG (YFH).
    • Доступны различные полосовые фильтры для волоконных источников света Ce:YAG (YBPF) .
    • Подробную информацию о внутренней функции источника света можно найти в нашей статье Laser Focus World .
  • Оптический разъем Розетка для ПК/ПК
    Оптическое волокно Многомодовый
    Диаметр сердцевины от 50 до 960 мкм
    NA от 0,22 до 0,66
    Электрический разъем Высокая мощность DB-15
    Размеры 150 мм х 100 мм х 85 мм
    Масса 1300 г
  • обновлено 24. 03.2021
    Типичная зависимость выходной мощности оптических головок Ce:YAG от диаметра сердцевины оптического волокна

    Типовая выходная мощность (мВт)

    Центральная длина волны
    (нм)
    Ширина полосы FWHM
    (нм)
    Сердечник 100 мкм
    (0,22 NA)
    Сердечник 200 мкм
    (0,53 Н/Д)
    Сердечник 400 мкм
    (0,53 Н/Д)
    Сердечник 960 мкм
    (0,63 Н/Д)

    Полный спектр 110 8,0 85 230 390
    Се:ЯГ
    525 30 2,0 20 50 106

    559 34 2,5 28 70 124

    582 75
    4,5
    50 125
    210

    593 40
    2,4 28
    67
    110

    612 69
    2,5
    32 80 130
    Светодиод
    465 25 0,4 6,5
    26
    120
    ЛД
    450 <3 75 75 75 75
    ЛД
    473 <3 70 70 70 70

  • Оптическая головка Ce:YAG
      Чертеж
    Волоконный источник света Ce:YAG + LED/LD
      Руководство пользователя
    Лазерная безопасность
      Указания по применению

Измерение длины оптического пути на голове, голени и предплечье взрослого человека и голове новорожденного с использованием оптической спектроскопии с фазовым разрешением

Клинические испытания

. 1995 г., февраль; 40 (2): 295–304.

дои: 10.1088/0031-9155/40/2/007.

Дункан 1 , JH Meek, M Clemence, CE Elwell, L Tyszczuk, M Cope, DT Delpy

принадлежность

  • 1 Факультет медицинской физики и биоинженерии, Университетский колледж Лондона, Великобритания.
  • PMID: 7708855
  • DOI: 10.1088/0031-9155/40/2/007

Клинические испытания

A Duncan et al. физ.-мед. биол. 1995 фев.

. 1995 г., февраль; 40 (2): 295–304.

дои: 10.1088/0031-9155/40/2/007.

Авторы

Дункан 1 , Дж. Х. Мик, М. Клеменс, С. Э. Элвелл, Л. Тыщук, М. Коуп, Д. Т. Дельпи

принадлежность

  • 1 Факультет медицинской физики и биоинженерии, Университетский колледж Лондона, Великобритания.
  • PMID: 7708855
  • DOI: 10.1088/0031-9155/40/2/007

Абстрактный

Мы использовали оптический спектрометр с модулированной интенсивностью, который измеряет фазовый сдвиг в ткани, испытываемый светом ближнего инфракрасного диапазона с модулированной интенсивностью, для определения абсолютной длины оптического пути через ткань. Прибор является портативным, и ему требуется всего 5 с, чтобы записать длину пути на четырех длинах волн (690 нм, 744 нм, 807 нм и 832 нм). Абсолютная длина пути, деленная на известное расстояние между источником света и детектором на коже, представляет собой дифференциальный коэффициент длины пути (DPF), который, как показали предыдущие исследования, приблизительно постоянен для расстояний более 2,5 см. Результаты DPF представлены для измерений на 100 взрослых и 35 новорожденных, чтобы определить статистическую вариацию DPF. Все измерения проводились на частоте 200 МГц с расстоянием между источником и детектором > 4 см. Результаты на длине волны 807 нм показывают DPF 4,16 (+/- 18,8 %) для руки взрослого человека, 5,51 (+/- 18 %) для ноги взрослого человека, 6,26 (+/- 14,1 %) для головы взрослого человека и 4,99(+/- 9%) для головы новорожденного. Была получена зависимость DPF от длины волны на всех тканях, и разница в DPF между мужчинами и женщинами наблюдалась как для взрослой руки, так и для ноги. Результаты могут быть использованы для улучшения количественного определения изменений концентрации хромофоров у взрослых и новорожденных.

Похожие статьи

  • Экспериментально измеренные длины оптических путей для головы взрослого человека, голени и предплечья, а также головы новорожденного в зависимости от расстояния между оптодами.

    van der Zee P, Cope M, Arridge SR, Essenpreis M, Potter LA, Edwards AD, Wyatt JS, McCormick DC, Roth SC, Reynolds EO, et al. ван дер Зее П. и соавт. Adv Exp Med Biol. 1992;316:143-53. doi: 10.1007/978-1-4615-3404-4_17. Adv Exp Med Biol. 1992. PMID: 1288074

  • Измерение длины черепного оптического пути в зависимости от возраста с использованием спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона с фазовым разрешением.

    Дункан А., Мик Дж. Х., Клеманс М., Элвелл К. Э., Фэллон П., Тыщук Л., Коуп М., Делпи Д. Т. Дункан А. и др. Педиатр рез. 1996 г., май; 39 (5): 889–94. doi: 10.1203/00006450-199605000-00025. Педиатр рез. 1996. PMID: 8726247

  • Ближняя инфракрасная спектроскопия у крупных животных: длина оптического пути и влияние волосяного покрова и пигментации эпидермиса.

    Прингл Дж., Робертс С., Коль М., Леке П. Прингл Дж. и др. Вет Дж. 1999 июля; 158 (1): 48-52. doi: 10.1053/tvjl.1998.0306. Вет Дж. 1999. PMID: 10409416

  • Церебральная оксигенация и гемодинамика у плода и новорожденного.

    Вятт Дж.С. Уайатт Дж.С. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1997 29 июня; 352 (1354): 697-700. doi: 10. 1098/rstb.1997.0051. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1997. PMID: 9232857 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

  • Количественная визуализация поглощения тканей, рассеяния и концентрации гемоглобина в коре головного мозга крыс in vivo с использованием пространственно модулированного структурированного света.

    Cuccia DJ, Abookasis D, Frostig RD, Tromberg BJ. Кучча Диджей и др. В: Фростиг Р.Д., редактор. Оптическая визуализация функций мозга in vivo. 2-е издание. Бока-Ратон (Флорида): CRC Press/Taylor & Francis; 2009. Глава 12. В: Фростиг Р.Д., редактор. Оптическая визуализация функций мозга in vivo. 2-е издание. Бока-Ратон (Флорида): CRC Press/Taylor & Francis; 2009 г.. Глава 12. PMID: 26844326 Бесплатные книги и документы. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Функциональная связь мозга в состоянии покоя и в состоянии упражнений у элитных спортсменов тайцзи-цюань: исследование fNIRS.

    Ван С., Лу С. Ван С. и др. Передний шум нейронов. 2022 16 июня; 16:

  • 8. дои: 10.3389/fnhum.2022.
  • 8. Электронная коллекция 2022. Передний шум нейронов. 2022. PMID: 35782040 Бесплатная статья ЧВК.

  • pFOE или pFTOE как ранний маркер нарушения периферической микроциркуляции у новорожденных.

    Hoeller N, Wolfsberger CH, Pfurtscheller D, Binder-Heschl C, Schwaberger B, Urlesberger B, Pichler G. Хеллер Н. и соавт. Дети (Базель). 2022 16 июня; 9 (6): 898. doi: 10.3390/дети98. Дети (Базель). 2022. PMID: 35740835 Бесплатная статья ЧВК.

  • Количественная оценка оптических свойств тканей головы человека in vivo с использованием непрерывной спектроскопии в ближней инфракрасной области спектра и предметно-ориентированных трехмерных моделей Монте-Карло.

    Као ТЦ, Сун К.Б. Као Т.С. и др. J Биомед Опт. 2022 июнь;27(8):083021. дои: 10.1117/1.JBO.27.8.083021. J Биомед Опт. 2022. PMID: 35733242 Бесплатная статья ЧВК.

  • Теоретическое исследование парциальных длин пробега фотонов в многослойных мутных средах.

    Гарсия Х.А., Вера Д.А., Вакс Серра М.В., Баез Г.Р., Ириарте Д.И., Помарико Х.А. Гарсия Х.А. и др. Биомед Опт Экспресс. 2022 28 марта; 13 (4): 2516-2529. doi: 10.1364/BOE.449514. Электронная коллекция 2022 1 апр. Биомед Опт Экспресс. 2022. PMID: 35519258 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние сменной работы на когнитивные функции китайских рабочих угольных шахт: исследование fNIRS в состоянии покоя.

    Тянь Ф., Ли Х., Тянь С., Шао Дж. , Тянь С. Тянь Ф. и др. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2022 1 апреля; 19 (7): 4217. дои: 10.3390/ijerph217. Общественное здравоохранение Int J Environ Res. 2022. PMID: 35409896 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи “Цитируется по”

Типы публикаций

термины MeSH

9

Грантовая поддержка

  • Wellcome Trust/Великобритания

Оптические прозрачные наголовные дисплеи с коротким фокусным расстоянием: условия для уменьшения ошибки регистрации, связанной с параллаксом

1. Введение

Главной целью любого дисплея дополненной реальности (AR) является беспрепятственное обогащение визуального восприятия физического мира компьютерными элементами, которые, кажется, сосуществуют с ним в пространстве. Этот аспект, который можно назвать локальным реализмом (Grubert et al., 2018), является основным фактором, обеспечивающим пользователю ощущение согласованности восприятия. Носимые AR-головные дисплеи (HMD) идеально представляют собой наиболее эргономичные и надежные решения для поддержки сложных ручных задач, поскольку они сохраняют эгоцентрическую точку зрения пользователя (Sielhorst et al., 2006; Vávra et al., 2017; Cutolo et al., 2020). ).

В оптических прозрачных (OST) шлемах прямой вид на мир в основном сохраняется и отсутствует перспективное преобразование точки обзора и поля зрения (fov), как в видеопрозрачных (VST) системах. Этот аспект дает явное преимущество перед решениями VST, особенно при использовании для взаимодействия с объектами в окололичностном пространстве, поскольку он позволяет пользователю сохранять неизменное и почти естественное визуальное восприятие окружающего мира (Rolland and Fuchs, 2000; Cattari et al. ., 2019). Этот аспект имеет решающее значение, например, при очень сложных ручных задачах, таких как хирургия под визуальным контролем, где сохранение реальности и отказоустойчивость являются важными характеристиками (van Krevelen and Poelman, 2010; Qian et al. , 2017b).

OST-дисплеи используют полупрозрачные поверхности (т. е. оптические объединители) для оптического объединения компьютерного контента с реальным изображением мира (Holliman et al., 2011). Виртуальный контент визуализируется на двумерном (2D) микродисплее, расположенном за пределами поля зрения пользователя, а коллимационные линзы размещаются между микродисплеем и оптическим объединителем для фокусировки виртуального 2D-изображения, чтобы оно отображалось на заранее определенном и удобном расстоянии просмотра. на плоскости виртуального изображения (т. е. фокальной плоскости дисплея) (Rolland and Cakmakci, 2005).

В настоящее время оптические прозрачные шлемы (OST) находятся на переднем крае исследований дополненной реальности, и недавно после успеха Microsoft HoloLens 1 было разработано несколько гарнитур потребительского уровня (например, MagicLeap One, HoloLens 2, Meta Two , Avegant, Lumus DK Vision). Несмотря на такой всплеск потребительского доступа, успешное использование этих устройств в практических приложениях по-прежнему ограничено сложностью и ненадежностью процедур калибровки, необходимых для обеспечения точного пространственного выравнивания между изображением реального мира и элементами, сгенерированными компьютером, визуализируемыми на видимом свете. через дисплей (Qian et al., 2017a; Cutolo, 2019). Недоступность воспринимаемой пользователем реальности действительно делает калибровку дисплея OST особенно сложной задачей (Gilson et al., 2008).

Целью калибровки является оценка внутренних и внешних параметров виртуальной камеры рендеринга (Grubert et al., 2018). Эти параметры учитывают положение глаза по отношению к дисплею OST и инкапсулируют проекционные свойства модели обскуры глаз-NED.

Современное руководство (Genc et al., 2002; Tuceryan et al., 2002; Navab et al., 2004; Moser and Swan, 2016) или без взаимодействия (Itoh and Klinker, 2014a,b; Plopski et al., 2015) Процедуры калибровки дисплея OST частично или полностью полагаются на взаимодействие с пользователем и дают субоптимальные результаты, которые недопустимы для тех высокоточных приложений, для которых точное согласование между виртуальным контентом и воспринимаемой реальностью имеет первостепенное значение. важность. Более того, этот процесс теоретически должен повторяться всякий раз, когда HMD перемещается и вызывает изменение относительного положения между плоскостью виртуального изображения OST-дисплея и глазом пользователя (т. е. центром проекции виртуальной камеры рендеринга). Это повлечет за собой повторную оценку положения первой узловой точки глаза (т. е. центра проекции глаза пользователя) по отношению к дисплею OST. К сожалению, процедуры ручной калибровки утомительны и подвержены ошибкам, в то время как методы без взаимодействия, основанные на устройствах слежения за взглядом, способны лишь косвенно оценить центр вращения глаза (глаз) пользователя, а не фактический центр (центры) проекции. , который обычно смещен на 7–8 мм (Guestrin, Eizenman, 2006). Кроме того, положение устройства слежения за движением глаз по отношению к дисплею может меняться во время использования, поскольку пользователь может непреднамеренно перемещать камеру или камеру необходимо переориентировать, чтобы настроить ее для разных пользователей и положений глаз. В результате потребуется частая повторная калибровка камеры. По этим причинам ни один из этих подходов не способен полностью устранить ошибку регистрации виртуального в реальное из-за смещения точки зрения (т. е. параллакса). В целом, если параллакс между откалиброванной камерой рендеринга и фактической точкой обзора пользователя остается нескорректированным, ошибка совмещения виртуального и реального будет расти с увеличением разницы в глубине между плоскостью виртуального изображения дисплея и наблюдаемой сценой (Luo et al., 2005). К сожалению, фокальная плоскость большинства НЭУ OST потребительского уровня находится в бесконечности или на расстоянии, которое несовместимо с его использованием в качестве вспомогательного средства для ручной деятельности (поскольку оно находится далеко от периперсонального пространства) (Ferrari et al., 2020).

Действительно, из-за неопределенности в калибровке камеры рендеринга, зависящей от точки обзора, Microsoft HoloLens может иметь максимальную статическую ошибку регистрации < 10 мрад, что приводит к ошибке около 5 мм на расстоянии 50 см от Пользователь. Это значение ошибки регистрации было экспериментально подтверждено Condino et al. (2018) в своем исследовании.

Чтобы противостоять этой проблеме, в этой работе мы представляем стратегию, которая значительно уменьшает ошибку регистрации из-за смещения точки обзора на заранее определенную глубину в периперсональном пространстве пользователя. Наше решение следует интуиции Owen et al. (2004), и демонстрирует благотворное влияние на регистрацию виртуального к реальному принятия дисплеев OST, оптические механизмы которых коллимируют сгенерированное компьютером изображение на глубине, близкой к точке фиксации пользователя на близких расстояниях. Эта функция, в сочетании с процедурой калибровки на основе одной камеры, выполняемой для общей точки обзора, способна существенно уменьшить ошибку регистрации AR из-за смещения точки обзора для рабочих областей вокруг глубины фокальной плоскости дисплея OST. Мы также демонстрируем, что с этим решением нет необходимости в каком-либо уточнении калибровки перед использованием, как вручную, так и без взаимодействия, для поддержания точной регистрации виртуального и реального при условии, что наблюдаемый объем остается в пределах диапазона. подходящий диапазон глубины вокруг оптической глубины отображаемого изображения. Это открытие проложит путь к разработке новых мультифокальных моделей OST HMD, специально предназначенных для помощи при выполнении высокоточных ручных задач в периперсональном пространстве.

2. Геометрия оптических прозрачных дисплеев и уравнения перспективной проекции

2.1. Обозначение

В статье используются следующие обозначения. Буквы нижнего регистра обозначают скаляры. Системы координат обозначаются прописными буквами (например, система координат камеры визуализации, связанная с точкой калибровки R C ). Начало любой системы отсчета обозначается жирным шрифтом в верхнем регистре (например, начало системы координат камеры рендеринга 9).0032 С ). Точки/векторы обозначаются строчными жирными буквами с надстрочным индексом, указывающим базовую систему координат (например, трехмерная точка в мировой системе координат p W ). Матрицы обозначаются прописными буквами печатной машинки, например, собственная матрица камеры внеосевого рендеринга Koff-E. Матрицы жесткого преобразования обозначаются прописными буквами пишущей машинки с нижним и верхним индексами, представляющими соответственно исходную и конечную системы отсчета (например, жесткое преобразование между W и R C — это [ WRCR   WRCt]).

2.2. Камера-обскура, модель

Комбинированная система отображения глаза на дисплее OST обычно моделируется как внеосевая камера-обскура, в которой узловая точка глаза пользователя соответствует центру проекции V и прозрачному виртуальному экрану отображение соответствует плоскости изображения S (рис. 1). Внутренняя матрица модели внеосевой камеры-обскуры системы отображения глаза для общего положения глаза:

KOFF -E = [FU0CU0FVCV001] (1)

, где F U и F V . к проекционному центру камеры-обскуры V . Примечательно, что фокусные расстояния различаются для не идеально квадратных пикселей, для которых соотношение сторон пикселя не равно 1. Главная точка определяется как пересечение между главной осью прозрачного дисплея и плоскостью изображения дисплея. Пиксельные координаты главной точки ( c u , c v ).

Рисунок 1 . Трехмерное представление комбинированной внеосевой модели точечного отверстия, включающей глаз в качестве центра проекции и прозрачный виртуальный экран в качестве плоскости изображения.

Эта модель представляет собой преобразование перспективной проекции виртуальной камеры визуализации, которая сопоставляет случайную точку в пространстве камеры трехмерной визуализации pRV с соответствующим 2D-пикселем, отображаемым на плоскости изображения i S дисплея OST.

λiS=Koff−E[I3×3  03×1]pRV    (2)

, где обе точки выражены в однородных координатах, а λ является общим масштабным коэффициентом из-за эквивалентности между точками в однородных координатах.

Приведенная выше формулировка предполагает особый выбор мировой системы отсчета W, где W ≡ R V . Общее проекционное преобразование 3 × 4, которое отображает мировые точки на плоскость изображения дисплея P, инкапсулирует также внешние параметры (т. е. жесткое преобразование 6DoF от W к R V ):

λiS=Koff−E[RWRV   tWRV] pW=(P)RVpW    (3)

вычислено 11. Следовательно, любая калибровка OST-дисплея направлена ​​на вычисление 11 независимых параметров проекции виртуальной камеры рендеринга ( P) R V , которые генерируют правильное отображение каждой трехмерной вершины виртуального объекта на изображение. плоскость дисплея OST. Обычно это делается путем одновременного решения всех компонентов матрицы или путем систематического определения параметров в уравнении (3).

2.3. Метод калибровки OST на основе камеры с коррекцией гомографии

В предыдущей работе (Cutolo et al., 2019) мы представили метод автономной калибровки OST-дисплеев на основе камеры. Мы ссылаемся на Cutolo et al. (2019) для более подробной информации о методе. Здесь мы приводим ключевые уравнения, лежащие в основе процедуры калибровки, поскольку они являются отправной точкой для нашего анализа ошибки регистрации. Метод использует стандартную калибровку камеры и методы фотограмметрии для создания внеосевой модели камеры системы отображения глаза Koff-E для общего положения точки обзора 9.0032 С . В дальнейшем это положение будет называться положением калибровки. На рис. 2 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая пространственные отношения между всеми системами отсчета, участвующими в процедуре калибровки, а также в общей перспективной проекции. Подобным образом те же отношения перечислены в таблице 1.

Рисунок 2 . Геометрическое представление пространственных отношений между четырьмя системами отсчета, участвующими в процедуре калибровки на основе камеры, иллюстрирующее соответствующие системы координат: идеальная осевая виртуальная камера R D , реальная камера внеосевой визуализации, связанная с общей калибровочной позицией R C , камера физической точки обзора, используемая в качестве замены глаза пользователя C, и внеосевая камера визуализации, связанная с реальным положением глаза пользователя . Камеры рендеринга окрашены в черный цвет, а камера физической точки обзора — в оранжевый.

Таблица 1 . Положение и ориентация всех систем отсчета, участвующих в отношении перспективной проекции OST.

Как более подробно описано в Cutolo et al. (2019), уравнение перспективной проекции камеры внеосевого рендеринга, связанной с точкой калибровки, получено с использованием отношения гомографии, индуцированного плоскостью, между точками на плоскости изображения камеры точки обзора и точками на плоскости изображения дисплея OST. :

λiS=Kon-E(RCRD+tCRD(nC)⊺dC→π)[ WCR   tWC] pW       =Kon-E(I3×3+tCRD(nRD)⊺dC→π)RCRD[RCRD    tWC]pW    ( 4)

То же отношение в матричной форме:

λ(iS)C=Kon-E×HC︸(Koff-E)C×RCRD[RWC   tWC]︸TextpW                =Kon-E×HC︸(Koff-E)C×[RWRD  RWRD  tWC︷tWRC]︸TextpW (5)

Таким образом, матрица Koff-E может быть вычислена путем применения плоскостной гомографической коррекции HC к внутренней матрице идеальной осевой модели камеры визуализации, которая моделирует систему отображения глаза Kon-E. Этот последний определяется с использованием спецификаций производителя дисплея OST, и он идеально расположен в центре окуляра дисплея 9.0032 V , где поле зрения состоит из диапазона допустимых положений глаза на заранее установленном расстоянии от глаза до сумматора (т. Эта коррекция гомографии инкапсулирует эффект сдвига и масштабирования из-за определенного положения точки обзора, а также учитывает отклонения реальных оптических характеристик прозрачного дисплея от тех, которые указаны в спецификациях производителя.

Метод основан на камере, используемой в качестве замены глаза пользователя и помещенной в поле зрения дисплея OST (т. е. в позиции калибровки С ). Эта камера называется камерой точки обзора.

Для вычисления гомографической поправки HC и поворота между дисплеем и плоскостью изображения камеры   CRDR на плоскости изображения дисплея OST отображается виртуальный шаблон шахматной доски, который наблюдается камерой точки обзора. Следовательно, решая стандартную задачу P n P, мы можем вычислить относительное положение между системой отсчета камеры точки зрения C и идеальной камерой осевого рендеринга [  CRDR    CRDt].

Примечательно, что все камеры рендеринга имеют одинаковую ориентацию (т. е. ориентацию дисплея), поэтому мы имеем   CRDR≡ CRCR; это последнее соотношение объясняет, почему все преобразования вращения между любой системой отсчета камеры рендеринга, зависящей от точки обзора ( CRCR ∀ C), и системой отсчета камеры с физической точкой обзора (C) одинаковы. В связи с этим уравнения (5) и (3) эквивалентны при условии, что положение глаз пользователя (точка обзора) соответствует калибровочному положению V≡C. Кроме того, вклад вращения текста (т. е. WRDR) в уравнение (5) одинаков независимо от ориентации камеры точки обзора, используемой для калибровки, поскольку он представляет относительную ориентацию между мировой системой отсчета и дисплеем.

Вектор переноса   CRDt используется для вычисления HC и дает нам меру вклада смещения и масштабирования из-за смещения точки обзора от идеального положения камеры рендеринга по оси к реальному местоположению точки обзора (т. е. калибровочное положение где находится камера обзора).

Гомографическая поправка, учитывающая положение точки обзора и реальные оптические характеристики изображения:

HC=[dC→πdR→π0tCRD xdR→π0dC→πdR→πtCRD ydR→π001]    (6)

где d C →π — расстояние от точки калибровки C и плоскости виртуального изображения дисплея OST π (т. е. фокальной плоскости дисплея), а d R →π — расстояние от идеального центра проекции камеры осевого рендеринга R и π. Плоская гомография HC инкапсулирует эффект сдвига и масштабирования из-за измеренного вектора переноса CRDt, вызванного положением конкретной точки обзора относительно идеального положения камеры визуализации на оси.

2.4. Вклад смещения точки обзора в модель обскуры дисплея глаза

В реальном приложении фактическое положение точки обзора отличается от положения калибровки V C . Таким образом, внутреннюю матрицу необходимо дополнительно уточнить, применяя дополнительную поправку на гомографию, инкапсулирующую эффект сдвига и масштабирования, связанный с относительным смещением от позиции калибровки и текущей позиции точки обзора (Itoh and Klinker, 2014b; Cutolo et al., 2019).):

(Koff-E)V=(Koff-E)C[1+z′dC→π0−x′dC→π01+z′dC→π−y′dC→π001]                        =(Koff-E) C×HC→V    (7)

, где RCRVt= CVt=[x′,y′,z′] – вектор переноса из точки калибровки в текущую позицию точки обзора. Как и предполагалось, все системы камер внеосевого рендеринга, связанные с разными положениями точек обзора, имеют одну и ту же ориентацию (т. е. ориентацию плоскости изображения дисплея). Таким образом, поправка на вращение RCRVR=I3x3.

Подставив уравнение (7) в уравнение (5), мы получим:

λ(iS)V=(Koff-E)C×HC→V×[I tCV]×Text pw    (8)

Таким образом, сдвиг точки обзора  CVt создает два вклада параллакса в проекционное отношение глаз-дисплей модель: внутренний вклад, представленный гомографической поправкой HC→V, и внешний вклад, представленный [I   CVt]. Точная регистрация реального и виртуального поддерживается только в том случае, если оба этих вклада точно оцениваются путем отслеживания точки обзора (например, с помощью механизма отслеживания взгляда).

3. Условия для устранения ошибки регистрации, связанной с параллаксом

В целом, сдвиг точки обзора, если он не компенсируется внутренней и внешней коррекцией отношения перспективной проекции, вызывает ошибку регистрации. Тем не менее, в пространстве есть точки, для которых эта ошибка теоретически равна нулю, независимо от величины смещения точки обзора. Это точки, принадлежащие плоскости изображения прозрачного дисплея, для которых pzw=dC→π. Без потери общности примем, что Вт С . Уравнение (8) принимает следующий вид:

λ(iS)V=(Koff-E)C×HC→V×[I tCV] ×[pxRC pyRC dC→π]T    (9)

Параллакс между калибровочным положением и точкой обзора позиция tCV=[x′ y′ z′]T генерирует следующие вклады:

HC→V=[1+z′dC→π0−x′dC→π01+z′dC→π−y′dC→π001] (10)

и

[I  tCV=[I  [x’ y’ z’]T]    (11)

Следовательно, уравнение (9) принимает вид:

λ(iS)V=(Koff-E) C×[dV→πdC→π0−x′dC→πx′0dV→πdC→π−y′dC→πy′001z′][ pxRCpyRCdC→π1]    (12)

Геометрически легко продемонстрировать следующее соотношение: d V →π = d C →π + z ′ (рис. Отсюда получаем:

λ(iS)V=(Koff-E)C×[dV→πdC→π pxRCdV→πdC→πpyRCdV→π]    (13)

Рисунок 3 . Геометрическое представление параллакса между положением калибровки и положением точки обзора.

Тогда нормированием на d V →π , получаем эквивалентность положения точки изображения, наблюдаемой с двух разных точек зрения C и V :

λ(iS)V=(Koff-E)C×[dV→πdC→πpxRCdV→ πdC→πpyRCdV→π]~(Koff-E)C×[pxRCdC→πpyRCdC→π1]                       =λ(iS)C    (14)

Таким образом, уравнение (20) подразумевает, что ошибка регистрации, связанная с параллаксом (т. е. из-за к смещению точки обзора) является нулевым для тех мировых точек, которые расположены точно в плоскости изображения OST-дисплея (рис. 4). С другой стороны, для точек пространства с pzRC≠dC→π смещение точки обзора приводит к ошибке регистрации:

λ(iS)V=(Koff-E)C×[dV→πdC→π pxRC−x′(pzRCdC→π−1)dV→πdC→π pyRC−y′(pzRCdC→π−1)pzRC+ г’]    (15)

Рисунок 4 . Геометрическое представление ошибки регистрации из-за смещения точки обзора между позицией точки обзора и позицией калибровки для мировых точек, расположенных точно в плоскости изображения и вне плоскости изображения OST-дисплея.

Из простых алгебраических манипуляций ошибка регистрации из-за смещения точки зрения составляет (в векторной форме и евклидовых координатах):

E=pzRC+z′f((iS)V−(iS)C)     =[pxRC z′pzRC(pzRCdC→π−1)−x′(pzRCdC→π−1)pyRC z′pzRC(pzRCdC→ π−1)−y′(pzRCdC→π−1)]    (16)

На рисунке 5 мы приводим геометрическое представление ошибки регистрации из-за смещения точки обзора вдоль оси x ( CVt=[x′ 0 0]).

Рисунок 5 . Геометрическое представление ошибки регистрации из-за смещения точки обзора между положением точки обзора и положением калибровки на глубине pzRC>dC→π.

4. Экспериментальная установка и процедура калибровки

На рисунке 6 показана экспериментальная установка. В наших тестах мы использовали коммерческий OST HMD (ARS30 от Trivisio, Люксембург), должным образом настроенный. Визор ARS30 снабжен парой микродисплеев OLED с разрешением 1280×1024 и парой оптических двигателей, которые коллимируют сгенерированное компьютером изображение до глубины, совместимой с ручными задачами в окололичностном пространстве. Каждый микродисплей имеет угол обзора по диагонали 30°, что дает среднее угловое разрешение ≈ 1,11 угловых минут на пиксель и размер глазного яблока около 8×10 мм. В наших экспериментах мы использовали только правый дисплей sHMD.

Рисунок 6 . Экспериментальная установка для процедуры калибровки и экспериментального сеанса. 1→ Держатель шахматной доски для валидации. 2→ Шахматная доска проверки. 3→ Держатель оптического прозрачного головного дисплея (OST HMD). 4→ Шлем OST. 5→ Камера слежения. 6→ Оптический затвор. 7→ Оптический комбайнер. 8→ Камера обзора. 9→ Распечатанный на 3D-принтере монтажный шаблон.

С подходом, аналогичным предложенному Cutolo et al. (2017, 2020) мы поместили HMD в пластиковую оболочку, напечатанную на 3D-принтере, функция которой состоит в том, чтобы включать пару жидкокристаллических оптических затворов, которые позволяли нам по запросу перекрывать видимость и удалять фон реального мира. В качестве камеры обзора мы использовали SONY FCB-MA130 с 1/2,45-дюймовым CMOS-датчиком, разрешением 1280×720, 59° диагональное поле зрения и угловое разрешение ≈ 2,67 угловых минут на пиксель. HMD также был интегрирован с USB-камерой, расположенной над дисплеем (Leopard Imaging LI-OV580) для механизма отслеживания наизнанку; эта камера поддерживает объективы M12: в наших тестах мы использовали объектив 2,8 мм (f-число f2.0), что в сочетании с разрешением камеры 1280×720 дает угол обзора по диагонали 109°. Фокусное расстояние дисплея d V →π было эмпирически измерено с помощью той же камеры, оснащенной объективом с фокусным расстоянием 17,5 мм, числом f f5,6 и размером кружка нерезкости. 0,025 мм. Этот конкретный объектив был связан с более узким полем зрения по сравнению с объективом 2,8 мм и с более широкой глубиной резкости. Поэтому, измерив глубину резкости камеры, когда дисплей был в фокусе, мы смогли оценить значение d C →π ≈ 33,5 см. Процедура калибровки выполнялась следующим образом. Во-первых, камера точки обзора и камера слежения были откалиброваны с помощью обычной методики калибровки (Zhang, 2000), которая требует сохранения изображений плоского шаблона с нескольких камер (например, шахматной доски OpenCV). Линейные параметры (т. е. внутренняя матрица камеры) и нелинейности из-за искажения объектива камеры были вычислены с использованием нелинейной минимизации методом наименьших квадратов (т. е. алгоритма Левенберга-Марквардта). Эта процедура была выполнена с использованием набора инструментов калибровки камеры MATLAB (R2019).b MathWorks, Inc., Натик, Массачусетс, США).

Далее камера точки обзора была помещена в калибровочную точку C , эмпирически и приближенно установленную в центре окуляра дисплея и на удалении выходного зрачка (т.е. ≈ 30 мм от оптического комбайнера). Как это сделано в Owen et al. (2004), это было сделано путем перемещения камеры точки обзора влево и вправо, чтобы определить ширину видимой области дисплея, а затем усреднения экстентов для определения центра. Тот же процесс был выполнен для установки вертикального положения.

В качестве целевого объекта для отслеживания использовалась стандартная шахматная доска OpenCV 7×4 с размером квадрата 20 мм; в дальнейшем эта доска будет называться проверочной шахматной доской.

Элементы уравнения (8), зависящие от точки обзора, были определены следующим образом. Составная матрица внешнего преобразования Текст оценивалась с помощью камеры слежения, система координат которой L.

Текст можно разбить на два основных компонента:

• [ WLR   WLt], который представляет положение мировой системы отсчета с относительно системы отсчета камеры слежения.

•   CRDR[ LCR   LCt]=[ LRDR    CRDR LCt], что представляет жесткое преобразование между камерой слежения и камерой внеосевого рендеринга, расположенной в точке калибровки.

[ WLR   WLt] был определен путем локализации контрольной доски перед прозрачным дисплеем, тогда как [ LCR   LCt] был определен с помощью стандартной процедуры стереокалибровки, реализованной в OpenCV (OpenCV API версии 3. 3.1).

Как и предполагалось, и как это было сделано в Cutolo et al. (2019), как вклад вращения, вызванный разной ориентацией камеры рендеринга по отношению к камере точки обзора CRDR, так и вектор переноса CRDT, позволяющий вычислить поправку гомографии с учетом положения точки обзора HC, оценивались путем рендеринга виртуальной структурированной маркер известного размера на прозрачном дисплее и путем локализации его внутренних углов через C . Эта процедура калибровки была разработана в среде MATLAB и с использованием Computer Vision Toolbox.

5. Эксперименты и результаты

5.1. Дизайн теста

Специальное приложение AR, реализованное в MATLAB, использовалось для измерения точности наложения виртуального и реального, а именно ошибки регистрации (рис. 8A). В процедуре мы сгенерировали виртуальную сцену, состоящую из набора виртуальных пятен, наблюдаемых с виртуальной точки зрения (т. е. камеры рендеринга), чьи внутренние и внешние параметры проекции были инициализированы в соответствии с ранее описанной процедурой калибровки. Таким образом, для каждой позиции точки зрения мы смогли измерить точность регистрации виртуальной и реальной с точки зрения евклидова расстояния между реальными ориентирами (углы контрольной доски) и виртуальными объектами (виртуальными точками).

Шахматная доска для проверки была размещена на 16 различных расстояниях от камеры наблюдения в диапазоне от 18 до 65 см (18 ≤ d C →π ≤ 65 см). И ОСТ-ГМД, и поверочная шахматная доска фиксировались с помощью двух жестких и регулируемых держателей. Камера точки обзора была прикреплена к монтажному шаблону, напечатанному на 3D-принтере. Монтажный шаблон был снабжен фиксирующими отверстиями для размещения камеры в восьми различных заранее заданных положениях точки обзора, радиально расположенных в окуляре прозрачного дисплея (рис. 7). Таким образом, положение каждой точки обзора находилось на расстоянии 4 мм от положения калибровки (||( х ′, y ′)|| = 4 мм и z ′ ≈ 0 мм). Шаблон и камера были прикреплены к стержню перемещения держателя HMD. Для каждого положения камеры обзора и для каждого положения шахматной доски изображение контрольной доски с камеры обзора было снято с дисплеем и выключенным оптическим затвором (рис. 8B). Без перемещения доски или камеры набор виртуальных пятен, отображаемых дисплеем OST, затем был захвачен камерой точки обзора с включенным дисплеем и оптическим затвором, чтобы удалить реальный фон (рис. 8C). Два изображения обрабатывались отдельно с помощью управляемого пользователем алгоритма полуавтоматического обнаружения углов. Для оценки использовались пиксельные расположения 18 внутренних углов шахматной доски. Ошибка регистрации вычислялась как евклидово расстояние между виртуальными и реальными объектами (рис. 9).).

Рис. 7. (A) 3D CAD монтажного шаблона, используемого для размещения камеры точки обзора в положении калибровки ( c ) и в восьми различных положениях точки обзора в пределах окуляра прозрачного дисплея. (B) Девять отверстий для крепления камеры. (C) Монтажный шаблон.

Рисунок 8 . Кадры камеры обзора. (A) Кадр камеры дополненной сцены. (B) Кадр камеры реальной сцены с выключенным дисплеем и оптическим затвором. (C) Кадр камеры виртуальной сцены с включенным дисплеем и оптическим затвором.

Рисунок 9 . Изображения, полученные во время двух разных сеансов тестирования: в (A) контрольная доска расположена на расстоянии 33 см от камеры наблюдения, тогда как в (B) контрольная доска расположена на расстоянии 43 см от камеры наблюдения. Нижняя левая деталь показывает вид камеры с точки зрения дополненной сцены.

5.2. Результаты

В таблице 2 показаны ошибки регистрации, полученные для камеры точки обзора, помещенной в положение калибровки; ошибки сгруппированы по 16 кластерам, связанным с 16 позициями, где была размещена проверочная шахматная доска (т. е. для 18 ≤ d C →π ≤ 65 см). В частности, в таблице представлены среднее значение и стандартное отклонение соответственно: ошибки совмещения изображения (в пикселях), соответствующей угловой ошибки совмещения (аркмин) и абсолютной ошибки совмещения (мм), измеренной путем обратного проецирования ошибки совмещения изображения на текущей шахматной доске. расстояние ( d C →π ).

Таблица 2 . Ошибка регистрации, измеренная на разных расстояниях от точки обзора до шахматной доски для позиции калибровки.

В целом, средняя ошибка совмещения изображения, ошибка совмещения углов и абсолютная совмещение для положения калибровки ‖ E c ‖ составляли 5,87 пикселей, 15,7 угловых минут и 1,57 мм. Мы можем рассматривать этот вклад в ошибку регистрации как внутреннюю ошибку регистрации системы после калибровки, лишенную какого-либо вклада параллакса из-за смещения точки зрения. При анализе ошибок регистрации, полученных для остальных восьми точек зрения, мы обоснованно считали среднюю ошибку регистрации, вычисленную для позиции калибровки, минимальной достижимой ошибкой. Результаты тестов представлены в таблице 3. Среднее значение и стандартное отклонение, связанные с каждым кластером расстояний, были рассчитаны для 8 положений точки обзора.

Таблица 3 . Ошибка совмещения, измеренная при разных расстояниях от точки обзора до шахматной доски для всех положений монтажного шаблона.

С помощью уравнения (22) мы можем смоделировать тенденцию величины ошибки регистрации (|| E ||) в зависимости от глубины (т. е. расстояния до наблюдаемой плоскости pzRC). В первом приближении вкладом в ошибку регистрации, обусловленным z ′ компонентой сдвига точки зрения, можно пренебречь по двум причинам:

• В нашей установке камера точки обзора вынуждена смещаться в плоскости, приблизительно параллельной плоскости изображения дисплея, а именно z ′ ≈ 0

• Отношение pxRCpzRC (координаты x и z 3D-точки в камера внеосевого рендеринга) не превышает tan ( hfov /2) ≈ 0,21, так как оценку ошибки регистрации можно производить только для тех точек пространства, которые находятся в пределах горизонтального поля зрения ОСТ. отображать. То же самое относится и к pyRCpzRC, который не более чем равен тангенс ( vfov /2) ≈ 0,17.

Следовательно, упрощенный вариант величины вектора ошибки регистрации из 22:

||E||=||pzRC+z′f((iS)V-(iS)C)||≈‖ -x′(pzRCdC→π-1)-y′(pzRCdC→π-1)‖          =O′||(pzRCdC→π-1)|| (17)

, где O ′ — радиальный параллакс точки обзора (в наших тестах O ′ = 4 мм).

На рисунке 10 показана тенденция абсолютной ошибки регистрации, измеренная на различных расстояниях шахматной доски. Для каждого кластера звездочки представляют собой среднюю ошибку по 8 положениям точки наблюдения, черная линия представляет теоретическую величину ошибки регистрации из-за смещения точки наблюдения, рассчитанную по уравнению (23), а розовая линия представляет теоретическую величину ошибки. ошибка регистрации, сдвинутая на коэффициент, соответствующий вкладу ошибки калибровки (|| Е || + || E c ||).

Рисунок 10 . Абсолютная ошибка регистрации для 16 кластеров, связанных с 16 позициями, где была размещена проверочная шахматная доска (т.е. для 18 ≤ d C →π ≤ 65 см). Каждая звездочка представляет собой среднее значение абсолютной ошибки регистрации, вычисленной для восьми положений точки обзора. Линии представляют собой теоретическую ошибку регистрации из-за смещения точки зрения, рассчитанную по уравнению (23). Как и предсказывала наша модель, минимум кривой, представляющей экспериментальные тесты, чрезвычайно близок к значению фокусного расстояния дисплея (т. е. ≈ 33 см).

6. Обсуждение

Как показано на рисунке 10, для расстояний в шахматном порядке pzRC>dC→π и pzRC O ′, оценка абсолютная ошибка регистрации увеличивается. Это приращение правильно моделируется уравнением (23), учитывающим вклад смещения точки зрения в общую ошибку регистрации.

Результаты, полученные при экспериментальных испытаниях, достаточно точно подтверждают тенденцию теоретической модели, представленную уравнением (23) и включающую также вклад погрешности калибровки (|| Е || + || E c ||). Следует также отметить, что, как и предсказывает наша модель, минимум кривой, представляющей экспериментальные тесты, чрезвычайно близок к значению фокусного расстояния дисплея (т. е. ≈ 33 см).

Результаты, представленные в таблицах 2, 3, показывают, что для достаточно широкого диапазона расстояний от фокальной плоскости дисплея OST (т. е. 21 мм для смещенных позиций точки обзора). Эта абсолютная ошибка регистрации достаточно мала, чтобы считаться достаточно надежной для проведения высокоточных ручных процедур.

Мы предполагаем, что непренебрежимо малая величина || E c || из-за неточностей в калибровке. Например, в нашей процедуре калибровки мы не учитывали нелинейные искажения из-за оптики дисплея, тогда как определенное искажение изображения (например, радиальное искажение) определенно присутствует. Как было предложено в Lee and Hua (2015), метод калибровки на основе камеры, который решает эту проблему, а также оценивает нелинейность проекционной модели дисплея OST из-за оптических искажений, вероятно, даст лучшие результаты с точки зрения точности регистрации. .

Тенденция глобальной ошибки регистрации немного отличается от вклада теоретической ошибки параллакса. Это несоответствие может быть связано с не совсем точной оценкой матрицы вращения CRDR, выполненной во время процедуры калибровки. Как показано в разделе 4, этот вклад вращения используется для оценки ориентации камеры слежения по отношению к камере визуализации дисплея LRDR. Чтобы повысить точность этой части процедуры калибровки, мы могли бы измерить окончательный результат калибровки tRR путем усреднения набора повторных измерений, полученных путем размещения камеры точки обзора в разных положениях калибровки и расчета для каждого положения CRDR LCR. . С этой целью более сложная процедура стереофонической калибровки, основанная на методе глобальной калибровки, способная устранить некоторые причины ошибок калибровки, могла бы повысить общую точность калибровки (Chen et al., 2019).). В дальнейшем мы планируем провести более подробный анализ ошибок по возможным источникам неточностей при стереокалибровке.

Чтобы провести предварительную оценку предлагаемого решения с участием людей, мы провели предварительное пользовательское исследование: шести сотрудникам лаборатории, включая авторов, было предложено монокулярно посмотреть на правый дисплей HMD, чтобы оценить виртуальную реальность. до реальной точности регистрации, полученной при наблюдении за шахматной доской, расположенной примерно на 33 см. Все испытуемые оценили, что выравнивание было точным на первый взгляд. Тем не менее, все еще необходимы более объективные тесты, чтобы надежно оценить наше решение также с точки зрения конфликта вергенции-аккомодации и соперничества фокуса, поскольку эти специфические аспекты восприятия не рассматривались в статье.

Во время этих пользовательских тестов также можно было бы получить лучшие результаты, если бы перед использованием была выполнена быстрая ручная калибровка, аналогичная SPAAM, для грубой оценки положения точки обзора и, следовательно, для уменьшения звездной величины O ′. Этот подход будет аналогичен официальной процедуре калибровки Microsoft HoloLens 1, которая используется для приблизительной оценки межзрачкового расстояния пользователя (Grubert et al., 2018). Наконец, возможность оценить ошибку регистрации из-за смещения точки зрения, предлагаемого нашей моделью, позволит пользователю получать уведомления в реальном приложении всякий раз, когда представление AR не может гарантировать, что регистрация AR находится в пределах определенного предела точности.

7. Заключение и будущая работа

В литературе идея регулировки оптической глубины виртуального изображения в соответствии с глубиной точки фиксации пользователя в первую очередь исследовалась с целью уменьшить конфликт вергенции-аккомодации, присущий окологлазные дисплеи, используемые в периперсональном пространстве (Dunn et al., 2018). В этой статье мы продемонстрировали благотворное влияние на регистрацию от виртуального к реальному использования дисплеев AR OST с оптическими механизмами, которые коллимируют сгенерированное компьютером изображение на глубине, соответствующей точке фиксации пользователя в периперсональном пространстве. пространство. Эта стратегия основана на использовании дисплеев с коротким фокусным расстоянием и включает специальную настройку параметров виртуальной камеры рендеринга на основе процедуры автоматической калибровки для оценки параметров проекции OST-дисплея для общего положения точки обзора.

В работе мы сначала построили теоретическую модель ошибки регистрации, а затем экспериментально доказали ее способность предсказывать ошибку регистрации из-за определенного смещения точки зрения за пределами фокальной плоскости дисплея. Мы также продемонстрировали, что с этим решением нет необходимости в каком-либо уточнении калибровки перед использованием, как вручную, так и без взаимодействия, для обеспечения точной регистрации виртуального и реального при условии, что наблюдаемый объем остается неизменным. в пределах подходящего диапазона глубины вокруг фокальной плоскости дисплея. Это открытие проложит путь к разработке новых мультифокальных моделей OST HMD, специально предназначенных для помощи при выполнении высокоточных ручных задач в периперсональном пространстве.

Чтобы преодолеть некоторые ограничения наших проверочных испытаний, будущая работа будет включать улучшение процедуры калибровки, чтобы оценить также радиальные и тангенциальные искажения, вызванные коллимационной оптикой дисплея, и более точно оценить ориентацию отслеживания датчик/камера по отношению к дисплею. Кроме того, мы планируем провести тщательную проверку предлагаемого метода, отделив вклад в ошибку регистрации из-за смещения точки зрения от вклада из-за неточностей отслеживания. Наконец, будущая работа также будет включать экспериментальные тесты с участием реальных пользователей, основанные на манипулировании трехмерными объектами в периферийном пространстве. С помощью этого пользовательского исследования мы также сможем оценить эффективность предложенной стратегии в смягчении конфликта вергенции-аккомодации и проблемы соперничества фокуса, типичной для HMD OST.

Заявление о доступности данных

Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительные материалы. Дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору/авторам.

Вклад авторов

FC, VF и NC задумали представленную идею. FC разработал теорию и провел расчеты. NC, UF и FC внедрили программное обеспечение. NC и UF провели эксперименты. FC, NC и VF верифицировали аналитические методы. ФК написал рукопись. NC позаботился о написании обзора и редактировании. FC и VF отвечали за общее руководство и планирование. В.Ф. руководил проектом. Все авторы обсудили результаты, прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование было поддержано проектом HORIZON2020 VOSTARS (видеооптическая хирургическая система See Through AR), идентификатор проекта: 731974. Звонок: ICT-29-2016 Photonics KET 2016. Эта работа также была поддержана Министерством Италии. образования и исследований (MIUR) в рамках проекта CrossLab (Departments of Excellence) Университета Пизы, лаборатория дополненной реальности.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Р. Д’Амато за его поддержку в разработке и сборке визора AR, используемого для экспериментальных испытаний.

Ссылки

Каттари Н., Кутоло Ф., Д’Амато Р., Фонтана У. и Феррари В. (2019). Скошенные и параллельные дисплеи в прозрачных головных видеодисплеях для просмотра крупным планом. Доступ IEEE 7, 159698–159711. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2950877

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен М., Тан Ю., Цзоу X., Хуанг К., Ли Л. и Хэ Ю. (2019). Высокоточная многокамерная реконструкция с адаптивным алгоритмом коррекции облака точек. Опц. Лазеры инж. 122, 170–183. doi: 10.1016/j.optlaseng.2019.06.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Condino, S., Turini, G., Parchi, P.D., Viglialoro, R.M., Piolanti, N., Gesi, M., et al. (2018). Как создать индивидуальный гибридный симулятор для ортопедической открытой хирургии: преимущества и ограничения смешанной реальности с использованием Microsoft Hololens. J. Healthcare Eng. 2018:5435097. doi: 10.1155/2018/5435097

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Кутоло, Ф. (2019). Письмо в редакцию о «навигации на основе дополненной реальности для компьютерной шлифовки тазобедренного сустава: исследование концепции». Энн. Биомед. англ. 47, 2151–2153. doi: 10.1007/s10439-019-02299-w

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Кутоло Ф., Фида Б., Каттари Н. и Феррари В. (2020). Программная среда для индивидуальных гарнитур дополненной реальности в медицине. Доступ IEEE 8, 706–720. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2962122

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кутоло Ф., Фонтана У., Карбоне М., Д’Амато Р. и Феррари В. (2017). «Гибридный видео/оптический прозрачный HMD», в 2017 Международный симпозиум IEEE по смешанной и дополненной реальности (ISMAR-Adjunct) (Нант), 52–57.

Google Scholar

Кутоло Ф., Фонтана У., Каттари Н. и Феррари В. (2019). Автономная калибровка на основе камеры для оптических прозрачных головных дисплеев. Заявл. науч. 10:193. doi: 10.3390/app10010193

CrossRef Full Text | Google Scholar

Данн Д., Чакравартула П., Донг К. и Фукс Х. (2018). «Смягчение конфликта вергенции и аккомодации для дисплеев для ближнего зрения с помощью деформируемых светоделителей», в Digital Optics for Immersive Displays , eds B. C. Kress, W. Osten и H. Stolle (Страсбург: Международное общество оптики и фотоники, SPIE), 196–208.

Google Scholar

Феррари В., Каттари Н., Фонтана У. и Кутоло Ф. (2020). Регистрация без параллакса для оптических прозрачных дисплеев дополненной реальности в периперсональном пространстве. IEEE Trans. Визуальный. вычисл. График doi: 10.1109/TVCG.2020.3021534

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Генк Ю., Туцерян М. и Наваб Н. (2002). «Практические решения для калибровки оптических прозрачных устройств», в материалах Proceedings of the IEEE and ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR 2002) (Darmstadt), 169–175.

Google Scholar

Gilson, S.J., Fitzgibbon, A.W., and Glennerster, A. (2008). Пространственная калибровка оптического прозрачного головного дисплея. Дж. Неврологи. Методы 173, 140–146. doi: 10.1016/j.jneumeth.2008.05.015

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Груберт Дж. , Ито Ю., Мозер К. и Свон Дж. Э. (2018). Обзор методов калибровки оптических прозрачных головных дисплеев. IEEE Trans. Визуальный. вычисл. График 24, 2649–2662. doi: 10.1109/TVCG.2017.2754257

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Гестрин, Э. Д., и Эйзенман, М. (2006). Общая теория оценки взгляда вдаль по центру зрачка и отражениям от роговицы. IEEE Trans. Биомед. англ. 53, 1124–1133. doi: 10.1109/TBME.2005.863952

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Холлиман, Н. С., Доджсон, Н. А., Фавалора, Г. Е., и Покетт, Л. (2011). Трехмерные дисплеи: обзор и анализ приложений. IEEE Trans. Транслировать. 57, 362–371. doi: 10.1109/TBC.2011.2130930

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ито, Ю., и Клинкер, Г. (2014a). «Калибровка без взаимодействия для оптических прозрачных головных дисплеев на основе трехмерной локализации глаза», в Симпозиум IEEE 2014 г. по трехмерным пользовательским интерфейсам (3DUI) (Миннеаполис, Миннесота: IEEE), 75–82.

Google Scholar

Ито, Ю., и Клинкер, Г. (2014b). «Анализ производительности и чувствительности INDICA: калибровка дисплея без взаимодействия для оптических прозрачных головных дисплеев», в 2014 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR) (IEEE), 171–176.

Google Scholar

Ли С. и Хуа Х. (2015). Надежный метод калибровки оптических искажений головных дисплеев с использованием камеры. J. Технология отображения. 11, 845–853. doi: 10.1109/JDT.2014.2386216

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо Г., Ренсинг Н. М., Вестстрат Э. и Пели Э. (2005). Регистрация осевого прозрачного головного дисплея и системы камер. Опц. англ. 44, 1–7. doi: 10.1117/1.1839231

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мозер, К. Р., и Свон, Дж. Э. (2016). «Оценка ориентированной на пользователя калибровки оптического прозрачного дисплея с головным креплением с использованием контроллера движения скачка», в Симпозиум IEEE по трехмерным пользовательским интерфейсам (3DUI), 2016 г. (Гринвилл, Южная Каролина), 159–167.

Реферат PubMed | Google Scholar

Наваб Н., Зокаи С., Генч Ю. и Коэльо Э. М. (2004). «Онлайновая система оценки для оптической прозрачной дополненной реальности», в In Proceedings of the IEEE Virtual Reality 2004 (IEEE VR 2004) (Чикаго, Иллинойс), 245–246.

Google Scholar

Оуэн С. Б., Чжоу Дж., Танг А. и Сяо Ф. (2004). «Калибровка относительно дисплея для оптических прозрачных дисплеев, устанавливаемых на голове», в Третий международный симпозиум IEEE и ACM по смешанной и дополненной реальности (Арлингтон, Вирджиния: IEEE), 70–78.

Google Scholar

Плопски А., Ито Ю., Ничке К., Киёкава К., Клинкер Г. и Такемура Х. (2015). Калибровка изображения роговицы для оптических прозрачных головных дисплеев. IEEE Trans. Визуальный. Компьютерный график. 21, 481–490. doi: 10.1109/TVCG.2015.23

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Цянь Л. , Азими Э., Казанзидес П. и Наваб Н. (2017a). Комплексная калибровка дисплея на основе трекера для голографического оптического прозрачного дисплея, устанавливаемого на голову. Препринт arXiv arXiv:1703.05834 .

Google Scholar

Цянь Л., Бартель А., Джонсон А., Осгуд Г., Казанзидес П., Наваб Н. и др. (2017б). Сравнение оптических прозрачных налобных дисплеев для хирургических вмешательств с объектно-привязанным 2D-дисплеем. Междунар. Дж. Вычисл. Ассистент Радиоло. Surg. 12, 901–910. doi: 10.1007/s11548-017-1564-y

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Роллан, Дж. П., и Чакмакчи, О. (2005). «Прошлое, настоящее и будущее головных дисплеев», в Optical Design and Testing II , eds Y. Wang, Z. Weng, S. Ye и JM Sasian (Пекин: Международное общество оптики и фотоники, SPIE) 368–377.

Google Scholar

Роллан, Дж. П., и Фукс, Х. (2000). Оптические и видеопрозрачные наголовные дисплеи в медицинской визуализации. Присутствие Телеоперат. Вирт. Окружающая среда. 9, 287–309. doi: 10.1162/105474600566808

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зилхорст Т., Бихльмайер К., Хайнинг С. М. и Наваб Н. (2006). «Восприятие глубины — важная проблема в медицине: оценочное исследование, проведенное двадцатью хирургами», в Вычисление медицинских изображений и компьютерное вмешательство – MICCAI 2006 , редакторы Р. Ларсен, М. Нильсен и Дж. Спорринг (Берлин; Гейдельберг: Springer), 364–372.

Реферат PubMed | Google Scholar

Туцерян М., Генк Ю. и Наваб Н. (2002). Одноточечный метод активного выравнивания (SPAAM) для оптической прозрачной калибровки шлема виртуальной реальности для дополненной реальности. Телеоператор Присутствия. Вирт. Окружающая среда. 11, 259–276. doi: 10.1162/105474602317473213

CrossRef Полный текст | Академия Google

van Krevelen, DWF, и Poelman, R. (2010). Обзор технологий дополненной реальности, приложений и ограничений. Междунар. Дж. Вирт. Настоящий. 9, 1–20. DOI: 10.20870/IJVR.2010.9.2.2767

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Вавра П., Роман Й., Зонча П., П. Игнат, Немец М., Кумар Дж. и др. (2017). Недавнее развитие дополненной реальности в хирургии: обзор. J. Healthcare Eng. 2017:4574172. дои: 10.1155/2017/4574172

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжан, З. (2000). Гибкая новая методика калибровки камеры. IEEE Trans. Анальный узор. Мах. Интел. 22, 13:30–13:34. дои: 10.1109/34.888718a

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

DirectShear — оптический | Головка датчика

  • Описание
  • Технические характеристики
  • Загрузка
  • Дополнительное необходимое оборудование

Разработан с нуля для работы в суровых условиях, в том числе при высоких температурах

Особенности

  • Оптический микромеханический датчик с плавающим элементом для одномерных прямых измерений напряжения сдвига с временным разрешением в суровых условиях
  • Оптические решетки для прямого преобразования напряжения сдвига с дистанционным считыванием по оптоволоконному кабелю
  • Структура датчика из кремния/пирекса для высокотемпературных сред (до 400°C в непрерывном режиме)
  • Оптимизированный блок управления датчиками (SCU) для расширенного динамического диапазона и полосы пропускания
  • Набор моделей датчиков для различных применений
  • Измерения средних значений и колебаний оптического датчика, совместимые со всеми моделями серии DirectShear CS
  • Выбираемый источник питания переменного тока с низким уровнем шума или перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор
  • Оптимизированный расширенный динамический диапазон и полоса пропускания
  • Светодиодные индикаторы состояния системы и напряжения аккумулятора
  • Прочное промышленное оптоволоконное соединение LC Duplex
  • Съемный экранированный кабель датчика

Применения

  • Измерение прямого среднего и флуктуирующего напряжения сдвига стенки с временным разрешением
  • Дифференциальные оптические датчики напряжения сдвига для дозвуковых и трансзвуковых применений
  • Инструментальное определение трения кожи при высоких температурах и агрессивных средах
  • Исследование аэродинамического сопротивления
  • Обнаружение отрыва потока
  • Испытания в высокоскоростной аэродинамической трубе

Преимущества

  • Прямое измерение напряжения сдвига
  • Подходит для суровых условий
  • Неинтрузивный – минимальное нарушение потока
  • Высокое разрешение, динамический диапазон и полоса пропускания
  • Невосприимчивость к электромагнитным помехам

Детали корпуса головки датчика

  • Неинтрузивные — задние контакты для минимального нарушения потока
  • Стандартные цилиндрические корпуса из нержавеющей стали с выравниванием заплечиков и шпонок и съемным кабелем или без них
  • Различные форм-факторы головок датчиков, материалы и отделки доступны для удовлетворения требований к установке.
  • Доступны специальные корпуса/материалы
  • Набор из 6 моделей датчиков для различных применений (см. таблицу технических характеристик)

Элемент

Модель Напряжение сдвига (Па) Ширина полосы (кГц) Чувствительность (мВ/Па) Размер (мПа)
OS-0510 10 0,8 190 0,1 1,5 мм x 0,1 мм
ОС-0110 50 1,8 40 0,5 1 мм x 0,7 мм
OS-0610 100 2,5 20 1 1 мм x 1 мм
OS-0210 300 5 5 2 0,4 мм x 0,4 мм
OS-0310 1000 10 1,3 50 0,3 мм x 0,3 мм
ОС-0410 5000 20 0,3 50 0,3 мм x 0,3 мм

OS-0110 Техническое описание
OS-0210 Техническое описание
OS-0310 Техническое описание
OS-0410 Техническое описание
OS-0510 Техническое описание
OS-0610 Техническое описание

Следующие дополнительные компоненты и спецификации рекомендуются для тестирования постоянного тока/спецификаций. калибровка с блоком управления емкостным датчиком:

  • Коаксиальный кабель RG58 с разъемами BNC
  • Система сбора данных (DAQ) – измерение переменного/постоянного тока
    • Диапазон чувствительности: ±1, ±5, ±10 В – зависит от датчика (см. спецификацию)
    • Разрешение: 18+ бит
    • Частота дискретизации:
      • Зависит от датчика с аналоговым фильтром между выходом датчика и аналого-цифровым преобразователем (АЦП)
      • 100+ квыб/с без аналогового фильтра
  • Цифровой мультиметр — только измерение постоянного тока
    • 6,5 цифр с интеграцией цикла питания (PLC)
    • DAQ или соединение с ПК (например, GPIB)

Связанные публикации

Связанные исследовательские проекты

Часто задаваемые вопросы

Каково типичное применение оптических датчиков DirectShear?

Датчики DirectShear обычно используются при испытаниях в аэродинамической трубе. Оптические модели разработаны специально для работы в условиях высоких температур и агрессивных сред.

Каков диапазон рабочих температур для оптических датчиков DirectShear?

Оптические модели предназначены для более экстремальных условий и могут выдерживать температуры от 0 до 400°C.

Как силы ускорения влияют на датчик?

Датчик выдерживает большие ускорения; более 200гр. Небольшие размеры и масса плавучего элемента ограничивают любые значительные инерционные нагрузки. Однако ускорения будут влиять на выходной сигнал датчика. Для учета ускорения необходимо разместить дополнительный акселерометр рядом с датчиком DirectShear и вычесть когерентную мощность между датчиком DirectShear и акселерометром. IC2 предоставляет данные о чувствительности к ускорению в калибровочном пакете, входящем в комплект поставки каждого датчика. В настоящее время IC2 работает над датчиком будущего поколения, который будет автоматически компенсировать ускорение. Пожалуйста, свяжитесь с IC2 для получения дополнительной информации о компенсации ускорения.

Нужен ли для каждого датчика свой блок управления?

Да. Для каждого датчика требуется отдельный блок управления, и каждый блок одновременно поддерживает только один датчик; однако несколько датчиков могут быть сопряжены с одним блоком управления в тех случаях, когда требуются запасные части или разные типы датчиков. Инженерные услуги доступны для клиентов, которым нужны индивидуальные конфигурации блоков управления для поддержки нескольких датчиков.

Отслеживаются ли датчики DirectShear NIST?

IC2 в настоящее время динамически калибрует свои датчики в акустической трубке с плоскими волнами и работает над новым устройством среднего сдвига для улучшения возможностей калибровки. Калибровки датчика DirectShear не отслеживаются NIST, поскольку еще не существует стандарта. Наш датчик DirectShear является первым в своем роде на рынке, который выполняет такое измерение. Это входит в нашу компетенцию, и мы обсуждали с NIST создание стандарта.

Как датчик обычно крепится к стене испытательного участка?

Головка датчика должна быть выровнена таким образом, чтобы отклонение чувствительного элемента соответствовало направлению потока (длинная ось чувствительного элемента направлена ​​по течению). Хотя угловое смещение во время установки может снизить общую чувствительность, снижение чувствительности незначительно при малых углах (менее 15°). Установка головки датчика с помощью установочной шпонки на входной стороне обеспечивает правильную ориентацию датчика. Головку датчика следует вставлять до тех пор, пока поверхность головки датчика не окажется на одном уровне со стеной помещения. Надлежащая конструкция отверстия для установки датчика обеспечит воспроизводимую глубину установки и выравнивание за счет использования выступа и установочного ключа на головке датчика. Обратитесь в IC2 за поддержкой при установке датчика.

Насколько осторожно следует обращаться с датчиком?

Чувствительный элемент (передняя панель) очень хрупкий. Любой физический контакт с открытым чувствительным элементом может привести к повреждению датчика. Защитный колпачок предназначен для удобства обращения и должен оставаться закрытым все время, когда он не используется. Правильные процедуры очистки сенсора описаны в прилагаемом Руководстве пользователя.

Оптические датчики DirectShear контролируются ITAR?

Эти датчики не являются элементами ITAR, но могут подпадать под действие EAR в определенных конфигурациях.

Головка трехмерного оптического профилометра (стандартная модель) — VR-6100

41928

Stage

Model

VR-6100

Type

Head

Controller

VR-6000

Field поля зрения

Малое увеличение (широкое поле зрения)

Magnification on a 15″ monitor 12×

Horizontal

24. 0 mm 0.94″

Vertical

18.0 mm 0.71″

Magnification on a 15 «Монитор 25 ×

Горизонтальный

12,0 мм 0,47″

Вертикальный

9,0 мм 0,35 “

97777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777797777777777777ще1612

Magnification on a 15″ monitor 38×

Horizontal

8.0 mm 0.31″

Vertical

6.0 mm 0.24″

Magnification on a 15″ monitor 50 ×

Horizontal

Вертикальный

4,5 мм 0,18 “

Высокий увеличение (Высокая резализация)

(Высокая резолюция)0061

Magnification on a 15″ monitor 40×

Horizontal

7. 6 mm 0.30″

Vertical

5.7 mm 0.22″

Magnification on a 15″ monitor 80×

Horizontal

3.8 mm 0.15″

Vertical

2.9 mm 0.11″

Magnification on a 15″ monitor 120×

Horizontal

2.5 mm 0.10″

Vertical

1.9 mm 0.07″

Magnification on a 15″ monitor 160 ×

Horizontal

Vertical

1. 4 mm 0.06″

Zoom

1× to 4×

Измерение высоты

РЕЗУЛЬТАЦИЯ ДЛЯ ДЕЙСТВИЯ

0,1 мкм

. 0,39″
Высокое увеличение (высокое разрешение): 1 мм 0,04″

Z-образная строчка

Малое увеличение (широкое поле зрения): 50 мм 1,97″
High magnification (high resolution): 30 mm 1.18″

Repeatability (σ)

Without Z stitching

0.4 μm *1

With Z stitching

1. 0 μm *1

Measurement accuracy

Without Z stitching

±2.5 μm *1

With Z stitching

±4.0 μm *1

Width measurement

Repeatability (σ)

Low magnification (wide field of view): 1 μm
Большое увеличение (высокое разрешение): 0,5 мкм
*1

Точность измерения

Малое увеличение (широкое поле зрения): ±5 мкм
Большое увеличение (высокое разрешение): ±2 мкм0010 *1

Stitching function

Manual measurement (XY manual operation + Z automatic control) *2

Stitching function

Motorized rotational unit

Не поддерживается

XY диапазон измерения

92 × 86 мм 3,62″ × 3,39″ *2

8

XY stroke

70 × 70 mm 2. 76″ × 2.76″ (manual)

Z stroke

69 mm 2.72″ (motorized)

Load capacity

4.5 kg 9.92 lb

Working distance

75 mm 2.95″

Image receiving element

4 megapixel monochrome CMOS

Transmitter lens

Double-telecentric lens × 2

Receiver lens

Double-telecentric lens

Light sources

Observation light source

Светодиодный кольцевой индикатор (красный, синий, зеленый)

Измерительный источник света

Белый светодиод

Обработка данных

Выделенный ПК, указанный по ключу (OS: Windows 10 Pro)

. Струкция питания

Power Power Plowage

9006 100-140.

. 100007

9006 100 до 240. 60 Гц

Потребляемая мощность

200 ВА макс.

Устойчивость к воздействию окружающей среды

Температура окружающей среды

+15 до 30 ° C +59 до 86 ° F

Относительная влажность

20–80% RH (NO Condensation)

Веса

. 25 кг 55,12 фунта *3

*1 Значение, полученное с использованием указанного стандартного датчика KEYENCE с измерением в указанном режиме измерения KEYENCE (температура окружающей среды: 23±1°C 73,4±1,8°F)

2

Требуется модуль расширения измерений (VR-h5J)
*3 Масса только единицы измерения: прибл. 11 кг 24,25 фунта

Спиральный

Другие модели

5 самых новых стартапов в области наголовных дисплеев с оптическим креплением

Наши аналитики по инновациям недавно изучили новые технологии и многообещающие стартапы, работающие над инновационными решениями для индустрии 4.0. Поскольку существует большое количество стартапов, работающих над самыми разными решениями, мы решили поделиться с вами своими мыслями. На этот раз мы рассмотрим 5 многообещающих стартапов с оптическими головными дисплеями.

Тепловая карта: 5 ведущих стартапов с оптическими наголовными дисплеями

Использование нашей платформы StartUs Insights Discovery, охватывающей 1,379.000+ стартапов по всему миру, мы рассмотрели инновации в области электроники. Для этого исследования мы определили 162 подходящих решения и выбрали 5 для демонстрации ниже. Эти компании были выбраны на основе подхода к поиску стартапов на основе данных с учетом таких факторов, как местоположение, год основания и актуальность технологий, среди прочего. В зависимости от ваших конкретных критериев, лучшие варианты могут выглядеть совершенно по-разному.

Приведенная ниже глобальная тепловая карта стартапов показывает 5 стартапов и компаний, разрабатывающих инновационные решения для головных дисплеев. Более того, «Тепловая карта» показывает регионы, в которых наблюдается высокая стартап-активность, и иллюстрирует географическое распределение всех 162 компаний, которые мы проанализировали по этой конкретной теме.

Нажмите, чтобы загрузить

Какие стартапы разрабатывают остальные 157 решений?

Свяжитесь с нами!

 

Solos – OHMD для спортсменов

Рынок интеллектуальных носимых устройств постоянно растет благодаря разработке новых и инновационных продуктов. Спортсмены являются одной из основных целевых аудиторий умных носимых устройств, поскольку они предоставляют широкий спектр информации, жизненно важной для спортивных результатов. Наголовные дисплеи предоставляют необходимую информацию, не отвлекая внимания, а также помогают свести к минимуму травмы.

Американский стартап Solos разрабатывает наголовные дисплеи в виде умных очков. Очки помогают спортсменам, предоставляя им данные о производительности без необходимости двигать головой или отрывать взгляд от дороги. Решение стартапа использует достижения в области биомехатроники и в первую очередь предназначено для профессиональных велосипедистов, а также для бегунов.

Lynx — гарнитура смешанной реальности

Гарнитуры дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) в основном находят применение в играх, фильмах и других видах развлечений. Однако в последние годы разработки в области AR и VR сосредоточены на приложениях в промышленном, медицинском, упаковочном и автомобильном секторах. Стартапы работают над решениями, которые решают проблемы, стоящие перед технологиями AR/VR, включая точное отслеживание положения тела, степени свободы передвижения и высокие затраты.

Французский стартап Lynx производит автономные гарнитуры смешанной реальности (MR) для развлекательных, медицинских, промышленных и оборонных приложений. Устройство имеет легкий дизайн с большим полем обзора AR и совместимо как с внутренними, так и с наружными средами. Система поддерживает шесть степеней свободы для отслеживания, включая одновременную локализацию и сопоставление (SLAM), распознавание жестов, а также отслеживание взгляда с малой задержкой.

Beyeonics — медицинский наголовный дисплей

Достижения в области робототехники способствуют потенциально спасающим жизнь инновациям, таким как роботизированные операции. Эти операции выигрывают от использования хирургами OHMD, поскольку это повышает уровень мониторинга во время операций. Это также делает наиболее важные данные мгновенно доступными для хирургов в пределах их поля зрения.

Израильский стартап Beyonics разрабатывает наголовные дисплеи, чтобы помочь хирургам получать полезную визуальную информацию. Технология стартапа черпает вдохновение из передовых OHMD, разрабатываемых для аэрокосмической промышленности. Платформа обеспечивает 3D-изображения высокого разрешения в дополненной реальности с задержкой менее 20 миллисекунд. Он предоставляет хирургам оперативные показатели, диагностические тесты, медицинские записи и многое другое.

Acomoeye — Eye-Tracking для OHMD

Нынешнее поколение головных дисплеев больше ориентировано на снижение веса системы и улучшение качества изображений. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы уменьшить нагрузку на глаза или точно отслеживать точки фокусировки пользователей. Стартапы работают над решениями, которые устраняют негативные последствия напряжения глаз, такие как дискомфорт или тошнота, чтобы способствовать более широкому внедрению OHMD.

Польский стартап Acomeye создает аппаратные и программные решения для точного отслеживания взгляда в OHMD. Решение стартапа ограничивает эффекты, такие как стробоскоп, искажения и размытие движения, с помощью технологии отслеживания взгляда. Это экономичное решение предоставляет статистику, касающуюся физиологии глаза и нейрофизиологических данных.

Holo-Light — промышленная дополненная реальность

Концепции «Индустрии 4.0» представляют множество новаторских инноваций в производстве, таких как использование дополненной реальности, робототехники и промышленного интернета вещей (IIoT). AR улучшает рабочее пространство, оптимизируя и упрощая работу и операции, используя данные, которыми легко обмениваться, для совместной работы. Стартапы Индустрии 4.0 разрабатывают OHMD для удовлетворения потребностей различных отраслей, включая производство, логистику, автомобильную, аэрокосмическую и строительную отрасли.

Немецкий стартап Holo-Light разрабатывает решения дополненной реальности для промышленных рабочих мест. Стартап предлагает ARES и Stylus AR , программное обеспечение AR и устройство ввода AR соответственно. ARES предоставляет полезные опции для инженеров и промышленных дизайнеров.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.