광학 시스템 주요 용어

광학 시스템은 검사 대상물(Object)의 빛을 모아 이미지 센서에 정확한 상을 맺히게 하는 머신 비전의 핵심 구성 요소입니다. 물리적인 광학 법칙을 다루기 때문에 비전 시스템의 해상도와 정밀도를 결정짓는 가장 중요한 단계입니다.

주요 용어 및 정의

• FOV (Field of View, 시야각): 카메라가 한 번에 촬영할 수 있는 실제 검사 영역의 물리적 크기(H × V, 가로 × 세로)입니다. 검사할 부품의 크기에 맞춰 FOV를 설정해야 합니다.

• WD (Working Distance, 작동 거리): 렌즈의 최전면에서 검사 대상물(Object)까지의 거리를 뜻합니다. 장비 내부의 물리적 공간 제한이나 간섭 여부를 고려하여 결정해야 합니다.

• FL (Focal Length, 초점 거리): 렌즈의 광학적 중심에서 이미지 센서(상이 맺히는 곳)까지의 거리를 의미하며, 밀리미터(mm) 단위로 표시합니다. 초점 거리가 짧을수록 시야(FOV)가 넓어지고, 길어질수록 망원 렌즈처럼 시야가 좁아집니다.

• DOF (Depth of Field, 피사체 심도): 검사 대상물의 초점이 흐려지지 않고 선명하게 맞은 것으로 인정되는 앞뒤 깊이의 범위입니다. 대상물의 높낮이 변화가 크거나 흔들림이 있는 공정에서는 DOF가 충분히 확보되어야 안정적인 검사가 가능합니다.

• Aperture (F/#, 조리개): 렌즈로 들어오는 빛의 양을 조절하는 개구부입니다. F-값(F-Number)이 작을수록 조리개가 열려 빛이 많이 들어오지만 심도(DOF)는 얕아지고, F-값이 클수록 조리개가 닫혀 빛은 적게 들어오지만 심도는 깊어집니다.

• Resolution (광학 해상도): 렌즈가 검사 대상물의 미세한 구조를 얼마나 조밀하게 구별해낼 수 있는지를 나타내는 능력입니다. 일반적으로 mm당 선의 개수(lp/mm)로 표현합니다.