In der neuen Produktserie „d.fine HR“ bietet Qioptiq hochauflösende LINOS® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x Objektiv, das sich für anspruchsvolle Zeilensensoren und Flächensensoren eignet. Aufgrund seiner sehr hohen Lichtstärke kann er eine höhere Scangeschwindigkeit bereitstellen, was sich sehr gut für High-End-Inspektionsaufgaben in der industriellen Fertigung eignet. Wenn Strahlteiler und Objektiv perfekt aufeinander abgestimmt sind, kann die beste koaxiale Linienbeleuchtung erreicht werden, die die Linienführung ermöglicht Sensor um ein klares Bild mit hohem Kontrast zu erhalten. Darüber hinaus ist es ein optionaler Bereich Modulen (d.fine HR Flächenscanmodul) eignet sich dieses hochauflösende Inspektionsobjektiv auch hervorragend für den Einsatz im zweidimensionalen Bereich Sensor.
Bild 1 Qioptiq Qualitätssicherung: Hochauflösende Inspektion in der industriellen Fertigung erfordert auch geeignete Präzisionsoptiken
Die immer kleineren Toleranzbereiche in der industriellen Produktion stellen immer höhere Anforderungen an die optische Inspektion und Qualitätssicherung. Dies gilt neben Industriekameras mit größeren, höher auflösenden Bildsensoren auch für benötigte Industrieobjektive. Um die hochauflösenden Sensoren moderner Kamerasysteme optimal nutzen zu können, sind leistungsstarke optische Komponenten von professionellen Herstellern wie Qioptiq erforderlich. Die deutsche Tochtergesellschaft von Excelitas Technologies hat ihre bestehende Produktpalette erweitert und bietet nun hochauflösende Objektive mit hervorragender Abbildungsleistung und hohem Preis-Leistungs-Verhältnis an.
Perfekte Kombination
Angesichts der hohen Anforderungen im Bereich der Bildverarbeitung ist die Fertigung jedes einzelnen Bauteils eine große Herausforderung. Kritischer ist jedoch das Zusammenspiel zwischen Komponenten und der Montage Technologie und Verstellsysteme. Die gesamte Produktionsprozesskette muss perfekt aufeinander abgestimmt sein, vom spezifischen Glas über das optische Design kombiniert mit mechanischem Design bis hin zur Montage- und Messtechnik. Im Laufe der Jahre hat Qioptiq umfangreiche Erfahrungen in diesem Zusammenspiel gesammelt. Es ist der neue LINOS® d.fine HR2.4/128 mm 3.33x-Objektiv basiert auf der Meltfit-Berechnung; Das bedeutet, dass jedes verwendete Glasstück vermessen werden muss und dann das optische Design an die jeweilige Glasschmelze angepasst wird. Dies ist ein notwendiger Schritt, da selbst die strengsten Toleranzgrenzen der Glashersteller zu groß sind, um eine hohe Bildqualität in der Massenproduktion zu gewährleisten. Darüber hinaus muss die Position jedes einzelnen Linsenelements äußerst genau eingestellt werden, um Neigung, Mitte und Positionierung zu erreichen. Qioptiq hat hierfür eine eigene Montagetechnologie entwickelt, die die Montagegenauigkeit des üblichen Standardobjektivs weit übertrifft.
Sehr gut geeignet für vollautomatisches Inspektionssystem
Bettwäsche® Das d.fine HR 2.4/128mm 3.33x Objektiv richtet sich an Hersteller von Bildverarbeitungssystemen und automatischen Inspektionsgeräten. Als Standardprodukt bereitgestellt, kann es die Markteinführungszeit für das Inspektionssystem der nächsten Generation verkürzen, da keine zusätzliche Entwicklungszeit für kundenspezifische Linsen berücksichtigt werden muss. Zu diesem Objektiv bietet Qioptiq auch passendes Zubehör an: das d.fine HR-Prismenmodul, das für die beste Ankopplung der koaxialen Beleuchtung bei Zeilenscan-Anwendungen sorgen kann. Außerdem kann das d.fine HR-Flächenscanmodul mit Flächensensoren verwendet werden. Darüber hinaus kann das d.fine HR-Standardsystem präzise fokussieren und ist für Industriekameras mit M72-, M90- und M95-Gewinde geeignet. Die Gesamtlänge des Objektiv- und Prismenmoduls kann auf 177.1 mm gesteuert werden, und die Gesamtlänge des Objektivs mit Flächenscanmodul kann auf 146 mm begrenzt werden. Die optische Leistung dieses neuen Objektivs übertrifft die weithin anerkannte inspec.x L-Objektivserie auf dem Markt. Das HR-Objektiv liefert hochauflösende, klare Bilder mit gleichmäßig hohem Kontrast im gesamten Bildfeld und eignet sich daher sehr gut für weitere Zwecke elektronisch Verarbeitung.
Abbildung 2 Zum Beispiel hat es eine perfekte Auflösung für die Inspektion von feinsten Schaltung Strukturen auf einem Wafer
Zu den Anwendungsgebieten gehört die Qualitätskontrolle bei Wafern, Flachbildschirmen, OLEDs, Leiterplatten und der Glasproduktion. Dabei muss in kurzer Zeit eine große Fläche mit einer Toleranz im Mikrometerbereich abgetastet werden. Aufgrund seiner großen Apertur ist dieses neue d.fine HR-Objektiv eine ideale Wahl für solche Anwendungen, denn auch bei schnellen Anwendungen kann es ausreichend Licht liefern Sensor. Das Objektiv hat eine Brennweite von 128 mm und eine Vergrößerung von 3.33x, was den industriellen Anforderungen entspricht und inspec.x L 4/105 3.5x ersetzen kann. Darüber hinaus ist der Arbeitsabstand mit bis zu 60 mm relativ groß, was Flexibilität für die Integration in verschiedene Systeme und Anwendungen bietet.
Abbildung 3 Das d.fine HR-Objektiv mit Prismenmodul wird zur Kopplung der koaxialen Beleuchtung verwendet, um mit 16k/5μm- und 16k/3.5μm-Zeilensensoren . höchste Abbildungsqualität zu gewährleisten
Begrenzte Beugung und keine Verzerrung
Bettwäsche® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x erreicht eine extrem hohe Auflösung, bis zu 300 Linienpaare pro Millimeter im Objekt. Es ist für den 82-mm-Bildkreis optimiert und somit eine ideale Wahl für Langzeilensensoren (16k/32k) und mittelformatige Großflächensensoren (101MP/151MP). Darüber hinaus verfügt es über eine hervorragende Farbkorrekturfunktion, um eine hohe Abbildungsleistung bis zum Rand zu gewährleisten. Im großen Bildkreis von 82 mm gibt es fast keine Verzerrungen. Sein Nennwert beträgt weniger als 0.1 %, sodass keine Softwarekorrekturfunktion erforderlich ist.
Die hohe Apertur von 2.4 im Vergleich zur 3.33-fachen Vergrößerung und die daraus resultierende numerische Apertur von 0.13 verschiebt die Beugungsgrenze nach oben und sorgt so für eine hohe Auflösung und Lichtstärke. Dies trägt dazu bei, die Belichtungszeit zu verkürzen und den Produktionsprozess zu beschleunigen, wodurch die Ausbeute erhöht wird. Dies ist der Vorteil des neuen Objektivs, das auf einem beugungsbegrenzten Design basiert. Im Vergleich dazu beträgt die Blende des Objektivs der inspect.x L-Serie f/3.5 oder f/4.
Deutsche Präzisionsfertigung
Das d.fine HR-Objektiv ist das erste Objektiv der LINOS-Bildverarbeitungsobjektivserie, das eine Pixelgröße von nur 3.5 μm unterstützt, wenn die Vergrößerung größer als 1 ist. Im Vergleich dazu optimiert das inspec.xL-Objektiv die Pixelgröße theoretisch auf 5 μm erreicht eine maximale Abbildungsleistung von 50 LP/mm auf dem Sensor und hat ein Kontrastverhältnis von 38 % bei der Spektralverteilung von 420-680 nm. Auch das neue d.fine HR-Objektiv kann diese Werte mit einer Geschwindigkeit von 72 LP/mm im gesamten 82-mm-Bildfeld erreichen. Um diese hohe Qualität in der Massenproduktion aufrechtzuerhalten, muss ein stabiler Produktionsprozess mit hohen Anforderungen an die Montage- und Messtechnik eingesetzt werden. Qioptiq verwendet eine Vielzahl proprietärer Montagetechniken, um sicherzustellen, dass die optischen Komponenten präzise ausgerichtet, zentriert und in ihrer Position fixiert sind, um strenge Toleranzen einzuhalten. Qioptiq verfügt über modernste Labore und Messeinrichtungen zur Entwicklung und Herstellung hochwertiger Inspektionsobjektive. Um den besonderen Anforderungen von Inspektionsobjektiven gerecht zu werden und die Produktentwicklung zu unterstützen, hat Qioptiq neben dem MTF-System namhafter Hersteller der Messtechnikbranche auch ein eigenes MTF-System entwickelt. In der 2010 neu errichteten Fabrik in Feldkirchen bei München laufen parallel Forschung und Entwicklung, Prototypenbau, Serienmontage und Zertifizierungsarbeiten. Die präzisen optischen Komponenten des Objektivs werden mit modernster Technologie in Regen im Bayerischen Wald präzise gefertigt, beschichtet und getestet. Diese hochmoderne Fabrik wurde 2006 fertiggestellt und in Produktion genommen.
Bild 4 MTF (Modulationsübertragungsfunktion) d.fine HR 2.4/128 3.33x (links) 72 LP/mm
Abbildung 5 MTFinspec.x L 4/105 3.5x Prisma 50 LP/mm
Verglichen mit Abbildung 5
100% Säuretest
Alle Objektive müssen vor der Auslieferung zu 100 % MTF-getestet und gemäß den folgenden ISO-Testverfahren für Umweltanforderungen zertifiziert sein.
Temperatur: DIN ISO 9022-10-05-1 / 9022-11-05-1 / 9022-14-03-1
Schlagfestigkeit: DIN ISO 9022-31-01-0
Vibrationsfestigkeit: DIN ISO 9022-36-07-1
Dies stellt sicher, dass die Industrieobjektive von Qioptiq robust und langlebig sind, während des Transports und der Lagerung intakt bleiben und in rauen Industrieumgebungen über lange Zeit stabil funktionieren.
Natürlich LINOS® Auch die d.fine-Serie erfüllt die Umweltschutzanforderungen moderner Industrieprodukte und entspricht den RoHS- und REACH-Standards. Was Qioptiq noch stolzer macht, ist, dass es seit 2021 als klimaneutrales Unternehmen zertifiziert ist und damit zu Innovation und nachhaltiger Entwicklung beiträgt.
Abbildung 6 Qioptiq verfügt in Feldkirchen und Regen, Deutschland, über die modernsten Fertigungs- und Testanlagen für Bildverarbeitungslinsen(Hier: MTF-Messung des neuen HR-Objektivs)
Perfekt abgestimmt Module
Das von Qioptiq gelieferte HR-Objektiv kann mit einem Prismenmodul oder einem Flächenscanmodul kombiniert werden. Das Strahlteilerprisma bringt großen Komfort in die Konfiguration des kompletten optischen Systems aus Objektiv und Beleuchtung, da es eine optische Kopplung für die koaxiale Beleuchtung der Zeilenkamera bereitstellen kann. Dies ist besonders wichtig bei Oberflächen mit hohem Reflexionsvermögen, wie z Schaukasten oder Waffeln. Linse und dichroitisches Prisma müssen eine optische Einheit bilden und die Komponenten müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein. Auch hier sind die hohen optischen Anforderungen und die Montagetechnik des Prismas entscheidend. Zusammen erzielen diese Komponenten die beste Abbildungsleistung bei begrenzter Beugung. Der Einbau und Anschluss von Objektiv, Kamera und Prisma erfolgt durch die V-förmige Nut. Dadurch lässt sich die Ausrichtung von Prisma und Linse perfekt ausrichten und die Beleuchtung präzise einstellen.
Wenn keine linienförmige Beleuchtung durch das Prismenmodul erfolgen muss, muss die bei der Linsenkonstruktion berücksichtigte Glasdicke des Prismenblocks kompensiert werden. Das Flächenabtastmodul kann dieses Problem lösen. Sein größter Vorteil ist, dass je nach Zusatzmodul das gleiche Objektiv für Zeilensensoren und Flächensensoren für koaxiale Beleuchtung verwendet werden kann.
Objektivsucher für die industrielle Bildverarbeitung
Qioptiq kann die MachVi-Software bereitstellen, um Benutzern bei der Auswahl des richtigen Objektivs zu helfen. Durch den Download kostenloser Software lassen sich alle notwendigen optischen Parameter nach den vier Spezifikationen Objektgröße, Arbeitsabstand, Sensorgröße und Kamerahalterung berechnen und aus der LINOS Bildverarbeitungsserie das richtige Objektiv und die notwendigen mechanischen Komponenten auswählen.
Zusammenfassen
Mit LINOS Machine Vision Objektiven erfüllt Qioptiq die höchsten Standards aktueller Industrieobjektive. Die stetige Weiterentwicklung der Sensortechnologie zwingt Anwender dazu, höhere Anforderungen an auflösende Objektive zu stellen. Sensoren werden immer größer, aber die Pixelgröße nimmt stetig ab, um anspruchsvolleren Messaufgaben gerecht zu werden. Damit steigen auch die Anforderungen des Anwenders an optische Komponenten, die im gesamten Bildfeld eine entsprechend hohe Auflösung gewährleisten müssen. Mit LINOS® d.fine HR 2.4/128mm3.33x bietet Qioptiq dem Markt ein Objektiv, das die aktuellen Anforderungen perfekt erfüllt.
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