Gambar berkualitas tinggi pada perbesaran besar: lensa cepat beresolusi tinggi untuk sensor garis besar dan sensor area

Pembaruan: 2 Juli 2023

Dalam seri produk "d.fine HR" yang baru, Qioptiq dapat menyediakan LINOS resolusi tinggi® d.fine HR 2.4/128mm lensa 3.33x, yang cocok untuk sensor garis dan sensor area yang menuntut. Karena intensitas cahaya yang sangat tinggi, ini dapat memberikan kecepatan pemindaian yang lebih tinggi, yang sangat cocok untuk tugas inspeksi kelas atas di industri manufaktur. Ketika beam splitter dan lensa sangat cocok, iluminasi garis koaksial terbaik dapat dicapai, yang memungkinkan garis Sensor untuk mendapatkan gambar jernih dengan kontras tinggi. Selain itu, area opsionalnya modul (d.fine HR area scanning module) juga membuat lensa inspeksi resolusi tinggi ini sangat cocok untuk digunakan dengan area dua dimensi Sensor.

Gambar 1 Jaminan kualitas Qioptiq: inspeksi resolusi tinggi di industri manufaktur juga memerlukan komponen optik presisi yang sesuai

Kisaran toleransi yang lebih kecil dan lebih kecil dalam produksi industri menempatkan persyaratan yang lebih tinggi dan lebih tinggi pada inspeksi optik dan jaminan kualitas. Selain kamera industri dengan sensor gambar beresolusi lebih tinggi dan lebih besar, ini juga berlaku untuk lensa industri yang diperlukan. Untuk memanfaatkan sepenuhnya sensor resolusi tinggi dari sistem kamera modern, diperlukan komponen optik berkinerja tinggi yang disediakan oleh produsen profesional seperti Qioptiq. Anak perusahaan Excelitas Technologies di Jerman telah memperluas rangkaian produk yang ada dan sekarang menawarkan lensa resolusi tinggi dengan kinerja pencitraan yang sangat baik dan kinerja biaya tinggi.

Kombinasi sempurna

Mengingat tingginya persyaratan di bidang visi mesin, produksi setiap komponen merupakan tantangan besar. Namun yang lebih kritis adalah interaksi antar komponen, perakitan teknologi dan sistem penyesuaian. Seluruh rantai proses produksi harus terkoordinasi dengan sempurna, mulai dari kaca tertentu, hingga desain optik yang dikombinasikan dengan desain mekanis, hingga teknologi pemasangan dan pengukuran. Selama bertahun-tahun, Qioptiq telah mengumpulkan banyak pengalaman dalam interaksi ini. LINOS barunya® d.fine HR2.4/128mm lensa 3.33x berdasarkan perhitungan meltfit; ini berarti bahwa setiap potongan kaca yang digunakan perlu diukur, dan kemudian desain optiknya disesuaikan dengan lelehan kaca tertentu. Ini adalah langkah yang perlu karena bahkan tingkat toleransi paling ketat yang diberikan oleh produsen kaca terlalu besar untuk menjamin kualitas gambar yang tinggi dalam produksi massal. Selain itu, posisi setiap elemen lensa tunggal harus disesuaikan dengan sangat akurat untuk mencapai kemiringan, pusat, dan pemosisian. Qioptiq telah mengembangkan teknologi perakitannya sendiri untuk tujuan ini, yang jauh melebihi akurasi pemasangan lensa standar biasa.

Sangat cocok untuk sistem inspeksi otomatis penuh

LINO® Lensa d.fine HR 2.4/128mm 3.33x ditujukan untuk produsen sistem pemrosesan gambar dan peralatan inspeksi otomatis. Disediakan sebagai produk standar, dapat mempersingkat waktu pemasaran untuk sistem inspeksi generasi berikutnya karena tidak perlu mempertimbangkan waktu pengembangan tambahan untuk lensa kustom. Qioptiq juga menyediakan aksesori yang cocok untuk lensa ini: modul prisma HR d.fine, yang dapat memastikan penyambungan pencahayaan koaksial terbaik dalam aplikasi pemindaian garis. Selain itu, modul pemindaian area HR d.fine dapat digunakan dengan sensor area. Selain itu, sistem standar d.fine HR dapat memfokuskan secara akurat dan cocok untuk kamera industri dengan ulir M72, M90, dan M95. Panjang total lensa dan modul prisma dapat dikontrol pada 177.1 mm, dan panjang total lensa dengan modul pemindaian area dapat dibatasi hingga 146 mm. Performa optik lensa baru ini melebihi seri lensa inspec.x L yang dikenal luas di pasaran. Lensa HR memberikan resolusi tinggi, gambar yang jelas dengan kontras tinggi yang seragam di seluruh bidang gambar, sehingga sangat cocok untuk lebih lanjut Elektronik pengolahan.

Gambar 2 Misalnya, ia memiliki resolusi sempurna untuk memeriksa yang terbaik sirkit struktur pada wafer

Area penerapannya meliputi kontrol kualitas pada wafer, layar datar, OLED, papan sirkuit tercetak, dan produksi kaca. Di sini, area yang luas harus dipindai dalam waktu singkat dengan toleransi dalam kisaran mikrometer. Karena aperturnya yang besar, lensa d.fine HR baru ini telah menjadi pilihan ideal untuk aplikasi semacam itu, bahkan dalam aplikasi cepat, lensa ini dapat menyediakan cahaya yang cukup untuk Sensor. Lensa memiliki panjang fokus 128 mm dan perbesaran 3.33x, yang dapat memenuhi persyaratan industri dan dapat menggantikan inspec.x L 4/105 3.5x. Selain itu, jarak kerjanya relatif besar, hingga 60 mm, yang memberikan fleksibilitas untuk integrasi ke berbagai sistem dan aplikasi.

Gambar 3 Lensa HR d.fine dengan modul prisma digunakan untuk menggabungkan pencahayaan koaksial untuk memastikan kualitas pencitraan tertinggi dengan sensor garis 16k/5μm dan 16k/3.5μm

Difraksi terbatas dan tidak ada distorsi

LINO® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x dapat mencapai resolusi yang sangat tinggi, hingga 300 pasang garis per milimeter pada objek. Ini dioptimalkan untuk lingkaran gambar 82mm, sehingga merupakan pilihan ideal untuk sensor garis panjang (16k/32k) dan sensor area besar format sedang (101MP/151MP). Selain itu, ia juga memiliki fungsi koreksi warna yang sangat baik untuk memastikan kinerja pencitraan yang tinggi langsung ke tepi. Hampir tidak ada distorsi dalam lingkaran gambar besar 82 mm. Nilai nominalnya kurang dari 0.1%, jadi tidak diperlukan fungsi koreksi perangkat lunak.

Bukaan diafragma tinggi 2.4 dibandingkan dengan perbesaran 3.33x, dan bukaan numerik yang dihasilkan 0.13, mendorong batas difraksi ke atas, sehingga memberikan resolusi tinggi dan intensitas cahaya. Ini membantu mempersingkat waktu pemaparan dan mempercepat proses produksi, sehingga meningkatkan hasil. Ini adalah keuntungan dari lensa baru berdasarkan desain terbatas difraksi. Sebagai perbandingan, bukaan lensa seri inspect.x L adalah f/3.5 atau f/4.

Manufaktur presisi Jerman

Lensa d.fine HR adalah lensa pertama dalam seri lensa machine vision LINOS yang mendukung ukuran piksel serendah 3.5μm saat perbesaran lebih besar dari 1. Sebagai perbandingan, lensa inspec.xL mengoptimalkan ukuran piksel 5μm, secara teoritis mencapai kinerja pencitraan maksimum 50 LP/mm pada sensor, dan memiliki rasio kontras 38% di bawah distribusi spektral 420-680 nm. Lensa d.fine HR yang baru juga dapat mencapai nilai ini pada kecepatan 72 LP/mm di seluruh bidang gambar 82 mm. Untuk mempertahankan kualitas tinggi ini dalam produksi massal, proses produksi yang stabil dengan persyaratan tinggi untuk perakitan dan teknologi pengukuran harus digunakan. Qioptiq menggunakan berbagai teknik perakitan eksklusif untuk memastikan bahwa komponen optik disejajarkan dengan tepat, terpusat, dan tetap pada posisinya untuk memenuhi toleransi yang ketat. Qioptiq memiliki laboratorium dan fasilitas pengukuran tercanggih untuk mengembangkan dan memproduksi lensa inspeksi berkualitas tinggi. Selain sistem MTF dari produsen terkenal di industri metrologi, Qioptiq juga telah mengembangkan sistem MTF-nya sendiri untuk menunjukkan cara memenuhi persyaratan khusus lensa inspeksi dan mendukung pengembangan produk. Di pabrik baru yang didirikan di Feldkirchen dekat Munich, Jerman pada tahun 2010, penelitian dan pengembangan, pembuatan prototipe, perakitan seri, dan pekerjaan sertifikasi berjalan secara paralel. Komponen optik presisi lensa diproduksi, dilapisi, dan diuji secara presisi menggunakan teknologi terbaru di Regen di Bavarian Forest Hills. Pabrik ultra-modern ini selesai dan mulai berproduksi pada tahun 2006.

Gambar 4 MTF (fungsi transfer modulasi) d.fine HR 2.4/128 3.33x (kiri) 72 LP/mm

Gambar 5 MTFinspec.x L 4/105 3.5x prisma 50 LP/mm

Dibandingkan dengan Gambar 5

uji asam 100%

Semua lensa harus 100% diuji MTF sebelum dikirim, dan disertifikasi untuk persyaratan lingkungan sesuai dengan prosedur pengujian ISO berikut.

Suhu: DIN ISO 9022-10-05-1 / 9022-11-05-1 / 9022-14-03-1

Resistensi dampak: DIN ISO 9022-31-01-0

Ketahanan getaran: DIN ISO 9022-36-07-1

Ini memastikan bahwa lensa industri Qioptiq kokoh dan tahan lama, dapat tetap utuh selama transportasi dan penyimpanan, dan berfungsi secara stabil untuk waktu yang lama di lingkungan industri yang keras.

Tentu saja, LINOS® Seri d.fine juga memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan dari produk industri modern dan sesuai dengan standar RoHS dan REACH. Apa yang membuat Qioptiq semakin bangga adalah bahwa ia telah disertifikasi sebagai perusahaan netral karbon sejak tahun 2021, berkontribusi pada inovasi dan pembangunan berkelanjutan.

Gambar 6 Qioptiq memiliki fasilitas pembuatan dan pengujian lensa visi mesin paling canggih di Feldkirchen dan Regen, Jerman(Di sini: Pengukuran MTF lensa HR baru)

Terkoordinasi dengan sempurna Modul

Lensa HR yang disediakan oleh Qioptiq dapat dikombinasikan dengan modul prisma atau modul pemindaian area. Prisma beam splitter membawa kemudahan yang besar untuk konfigurasi sistem optik lengkap yang terdiri dari lensa dan iluminasi, karena dapat menyediakan kopling optik untuk iluminasi koaksial kamera pemindai garis. Ini sangat penting untuk permukaan dengan reflektifitas tinggi, seperti: menampilkan atau wafer. Lensa dan prisma dikroik harus membentuk unit optik, dan komponennya harus benar-benar cocok. Persyaratan optik yang tinggi dan teknologi pemasangan prisma juga penting di sini. Bersama-sama, komponen ini mencapai kinerja pencitraan difraksi terbatas terbaik. Pemasangan dan penyambungan lensa, kamera, dan prisma dapat diselesaikan melalui alur berbentuk V. Ini memungkinkan orientasi prisma dan lensa disejajarkan dengan sempurna, dan iluminasi dapat disesuaikan dengan tepat.

Jika tidak perlu melakukan iluminasi linier melalui modul prisma, perlu untuk mengkompensasi ketebalan kaca blok prisma, yang telah dipertimbangkan dalam desain lensa. Modul pemindaian area dapat mengatasi masalah ini. Keuntungan terbesarnya adalah, tergantung pada modul tambahan, lensa yang sama dapat digunakan untuk sensor garis dan sensor area untuk penerangan koaksial.

Jendela bidik lensa untuk pemrosesan gambar industri

Qioptiq dapat menyediakan perangkat lunak MachVi untuk membantu pengguna memilih lensa yang tepat. Dengan mengunduh perangkat lunak gratis, semua parameter optik yang diperlukan dapat dihitung sesuai dengan empat spesifikasi ukuran objek, jarak kerja, ukuran sensor dan braket kamera, dan dari seri visi mesin LINOS Pilih lensa yang tepat dan komponen mekanis yang diperlukan.

Meringkaskan

Dengan lensa penglihatan mesin LINOS, Qioptiq memenuhi standar tertinggi lensa industri saat ini. Perkembangan teknologi sensor yang berkelanjutan mendorong pengguna untuk mengedepankan persyaratan yang lebih tinggi untuk lensa resolusi. Sensor semakin besar, tetapi ukuran piksel terus berkurang, untuk memenuhi tugas pengukuran yang lebih menuntut. Ini juga meningkatkan persyaratan pengguna untuk komponen optik, yang harus memastikan bahwa ia memiliki resolusi tinggi yang sesuai di seluruh bidang gambar. Dengan LINOS® d.fine HR 2.4/128mm3.33x, Qioptiq menyediakan pasar dengan lensa yang dapat memenuhi kebutuhan saat ini dengan sempurna.


Kata kunci:

'); (window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({ id: '3303971', container: s, size: '20,5', display:'inlay-fix' }); })();