תמונות באיכות גבוהה בהגדלות גדולות: עדשות מהירות וברזולוציה גבוהה עבור חיישני קווים גדולים וחיישני שטח

בסדרת מוצרי "d.fine HR" החדשה, Qioptiq יכולה לספק LINOS ברזולוציה גבוהה^® עדשת d.fine HR 2.4/128 מ"מ 3.33x, המתאימה לחיישני קו תובעניים וחיישני שטח. בשל עוצמת האור הגבוהה מאוד, הוא יכול לספק מהירות סריקה גבוהה יותר, המתאימה מאוד למשימות בדיקה מתקדמת בייצור תעשייתי. כאשר מפצל האלומה והעדשה מתאימים בצורה מושלמת, ניתן להשיג את תאורת הקו הקואקסיאלית הטובה ביותר, המאפשרת את הקו חיישן כדי לקבל תמונה ברורה עם ניגודיות גבוהה. בנוסף, השטח האופציונלי שלו מודול (מודול סריקת אזורי HR) הופך את עדשת הבדיקה הזו ברזולוציה גבוהה למתאימה מאוד לשימוש עם אזור דו מימדי חיישן.

איור 1 אבטחת האיכות של Qioptiq: בדיקה ברזולוציה גבוהה בייצור תעשייתי דורשת גם רכיבים אופטיים מדויקים מתאימים

טווחי הסובלנות הקטנים והקטנים יותר בייצור התעשייתי מציבים דרישות גבוהות יותר ויותר לבדיקה אופטית ואבטחת איכות. בנוסף למצלמות תעשייתיות עם חיישני תמונה גדולים יותר, ברזולוציה גבוהה יותר, זה חל גם על עדשות תעשייתיות נדרשות. על מנת לנצל את מלוא היתרונות של חיישני הרזולוציה הגבוהה של מערכות מצלמות מודרניות, נדרשים רכיבים אופטיים בעלי ביצועים גבוהים המסופקים על ידי יצרנים מקצועיים כגון Qioptiq. החברה הבת הגרמנית של Excelitas Technologies הרחיבה את מגוון המוצרים הקיים שלה ומציעה כעת עדשות ברזולוציה גבוהה עם ביצועי הדמיה מעולים וביצועים בעלות גבוהה.

שילוב מושלם

לאור הדרישות הגבוהות בתחום ראיית המכונה, ייצור כל רכיב בנפרד מהווה אתגר גדול. עם זאת, קריטי יותר היא האינטראקציה בין רכיבים, הרכבה טֶכנוֹלוֹגִיָה ומערכות התאמה. כל שרשרת תהליך הייצור חייבת להיות מתואמת בצורה מושלמת, החל מזכוכית ספציפית, דרך עיצוב אופטי בשילוב עיצוב מכני ועד לטכנולוגיית התקנה ומדידה. במהלך השנים צברה Qioptiq ניסיון עשיר באינטראקציה זו. ה-LINOS החדש שלו^® עדשת d.fine HR2.4/128 מ"מ 3.33x מבוססת על חישוב Meltfit; המשמעות היא שכל פיסת זכוכית שבה נעשה שימוש צריכה להימדד, ואז העיצוב האופטי מותאם בהתאם להמסת הזכוכית הספציפית. זהו צעד הכרחי מכיוון שאפילו רמות הסובלנות המחמירות ביותר שמספקות יצרני זכוכית הן גדולות מכדי להבטיח איכות תמונה גבוהה בייצור המוני. בנוסף, המיקום של כל רכיב עדשה בודד חייב להיות מותאם בצורה מדויקת במיוחד כדי להשיג הטיה, מרכז ומיקום. Qioptiq פיתחה טכנולוגיית הרכבה משלה למטרה זו, העולה בהרבה על דיוק ההתקנה של העדשה הרגילה הרגילה.

מתאים מאוד למערכת בדיקה אוטומטית לחלוטין

LINOS^® עדשת d.fine HR 2.4/128 מ"מ 3.33x מיועדת ליצרנים של מערכות עיבוד תמונה וציוד בדיקה אוטומטי. מסופק כמוצר סטנדרטי, זה יכול לקצר את זמן היציאה לשוק עבור מערכת הבדיקה של הדור הבא מכיוון שאין צורך לקחת בחשבון את זמן הפיתוח הנוסף של עדשות מותאמות אישית. Qioptiq מספקת גם אביזרים תואמים לעדשה זו: מודול d.fine HR prism, שיכול להבטיח את הצימוד הטוב ביותר של תאורה קואקסיאלית ביישומי סריקת קו. כמו כן, ניתן להשתמש במודול סריקת אזורי HR של d.fine עם חיישני שטח. בנוסף, מערכת התקן d.fine HR יכולה להתמקד במדויק ומתאימה למצלמות תעשייתיות עם חוטי M72, M90 ו-M95. ניתן לשלוט באורך הכולל של העדשה והמנסרה ב-177.1 מ"מ, והאורך הכולל של העדשה עם מודול סריקת השטח יכול להיות מוגבל ל-146 מ"מ. הביצועים האופטיים של עדשה חדשה זו עולים על סדרת העדשות inspec.x L המוכרת בשוק. עדשת HR מספקת תמונות ברורות ברזולוציה גבוהה עם ניגודיות גבוהה אחידה בכל שדה התמונה, כך שהיא מתאימה מאוד להמשך אֶלֶקטרוֹנִי מעבד.

איור 2 לדוגמה, יש לו רזולוציה מושלמת לבדיקת המיטב מעגל מבנים על רקיק

תחומי היישום שלה כוללים בקרת איכות בפרוסים, מסכים שטוחים, OLEDs, מעגלים מודפסים וייצור זכוכית. כאן, יש לסרוק שטח גדול בתקופה קצרה עם סובלנות בטווח המיקרומטר. בשל הצמצם הגדול שלה, עדשת d.fine HR החדשה הזו הפכה לבחירה אידיאלית עבור יישומים כאלה, אפילו ביישומים מהירים, היא יכולה לספק מספיק אור עבור חיישן. לעדשה אורך מוקד של 128 מ"מ והגדלה של 3.33x, שיכולה לעמוד בדרישות תעשייתיות ויכולה להחליף את inspec.x L 4/105 3.5x. בנוסף, מרחק העבודה שלו גדול יחסית, עד 60 מ"מ, מה שמקנה גמישות לשילוב במערכות ואפליקציות שונות.

איור 3 עדשת d.fine HR עם מודול פריזמה משמשת לחיבור תאורה קואקסיאלית כדי להבטיח את איכות ההדמיה הגבוהה ביותר עם חיישני קו 16k/5μm ו-16k/3.5μm

עקיפה מוגבלת וללא עיוות

LINOS^® d.fine HR 2.4/128 מ"מ 3.33x יכול להשיג רזולוציה גבוהה במיוחד, עד 300 זוגות קווים למילימטר באובייקט. הוא מותאם למעגל התמונה בגודל 82 מ"מ, כך שהוא בחירה אידיאלית עבור חיישני קו ארוך (16k/32k) וחיישני שטח גדול בפורמט בינוני (101MP/151MP). בנוסף, יש לו גם פונקציית תיקון צבע מעולה כדי להבטיח ביצועי הדמיה גבוהים היישר לקצה. אין כמעט עיוות במעגל התמונה הגדול של 82 מ"מ. הערך הנומינלי שלו נמוך מ-0.1%, כך שאין צורך בפונקציית תיקון תוכנה.

הצמצם הגבוה של 2.4 בהשוואה להגדלה של פי 3.33, והצמצם המספרי המתקבל של 0.13, דוחפים את גבול העקיפה כלפי מעלה, ובכך מספקים רזולוציה ועוצמת אור גבוהים. זה עוזר לקצר את זמן החשיפה ולהאיץ את תהליך הייצור, ובכך להגדיל את התפוקה. זהו היתרון של העדשה החדשה המבוססת על עיצוב מוגבל בדיפרקציה. לשם השוואה, הצמצם של העדשה מסדרת inspect.x L הוא f/3.5 או f/4.

ייצור מדויק גרמני

עדשת d.fine HR היא העדשה הראשונה בסדרת עדשות LINOS machine vision שתומכת בגודל פיקסל נמוך כמו 3.5 מיקרומטר כאשר ההגדלה גדולה מ-1. לשם השוואה, עדשת inspec.xL מייעלת את גודל הפיקסלים של 5 מיקרומטר, באופן תיאורטי משיג ביצועי הדמיה מקסימליים של 50 LP/mm על החיישן, ויש לו יחס ניגודיות של 38% תחת ההתפלגות הספקטרלית של 420-680 ננומטר. עדשת d.fine HR החדשה יכולה גם להשיג את הערכים הללו במהירות של 72 LP/mm בכל שדה התמונה של 82 מ"מ. על מנת לשמור על איכות גבוהה זו בייצור המוני, יש להשתמש בתהליך ייצור יציב עם דרישות גבוהות לטכנולוגיית הרכבה ומדידה. Qioptiq משתמשת במגוון טכניקות הרכבה קנייניות כדי להבטיח שהרכיבים האופטיים מיושרים במדויק, ממורכזים ומקובעים במקומם כדי לעמוד בסובלנות קפדנית. לחברת Qioptiq המעבדות ומתקני המדידה המתקדמות ביותר לפיתוח וייצור עדשות בדיקה איכותיות. בנוסף למערכת MTF של יצרנים ידועים בתעשיית המטרולוגיה, Qioptiq פיתחה גם מערכת MTF משלה כדי להראות כיצד לעמוד בדרישות המיוחדות של עדשות בדיקה ולתמוך בפיתוח מוצרים. במפעל החדש שהוקם בפלדקירכן ליד מינכן, גרמניה בשנת 2010, מתנהלות במקביל עבודות מחקר ופיתוח, ייצור אב טיפוס, הרכבה סדרתית והסמכה. הרכיבים האופטיים המדויקים של העדשה מיוצרים, מצופים ונבדקים במדויק באמצעות הטכנולוגיה העדכנית ביותר ב-Regen שבגבעות היער הבווארי. המפעל האולטרה-מודרני הזה הושלם והוכנס לייצור ב-2006.

איור 4 MTF (פונקציית העברת אפנון) d.fine HR 2.4/128 3.33x (שמאל) 72 LP/mm

איור 5 MTFinspec.x L 4/105 3.5x פריזמה 50 LP/mm

לעומת איור 5

בדיקת חומצה 100%.

כל העדשות חייבות להיבדק ב-100% MTF לפני המסירה, ומאושרות לדרישות סביבתיות בהתאם לנוהלי בדיקת ה-ISO הבאים.

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

עמידות בפני פגיעות: DIN ISO 9022-31-01-0

עמידות בפני רטט: DIN ISO 9022-36-07-1

זה מבטיח שהעדשות התעשייתיות של Qioptiq הן יציבות ועמידות, יכולות להישאר שלמות במהלך הובלה ואחסון, ולתפקד ביציבות לאורך זמן בסביבות תעשייתיות קשות.

כמובן, LINOS^® סדרת d.fine עומדת גם בדרישות הגנת הסביבה של מוצרים תעשייתיים מודרניים ועומדת בתקני RoHS ו-REACH. מה שהופך את Qioptiq אפילו יותר גאה הוא שהיא מוסמכת כחברה ניטרלית פחמן מאז 2021, תורמת לחדשנות ולפיתוח בר קיימא.

איור 6 ל-Qioptiq יש את מתקני הייצור והבדיקה המתקדמים ביותר של עדשות ראיית מכונה בפלדקירכן וריגן, גרמניה(כאן: מדידת MTF של עדשת HR החדשה)

מתואם בצורה מושלמת מודולים

ניתן לשלב את עדשת HR שמספקת Qioptiq עם מודול פריזמה או מודול סריקת שטח. מנסרת מפצל הקרומים מביאה נוחות רבה לתצורה של המערכת האופטית השלמה המורכבת מהעדשה והתאורה, מכיוון שהיא יכולה לספק צימוד אופטי להארה קואקסיאלית של מצלמת סריקת הקו. זה חשוב במיוחד עבור משטחים עם רפלקטיביות גבוהה, כגון מציג או ופלים. העדשה והמנסרה הדיכרואית חייבות להוות יחידה אופטית, והרכיבים חייבים להיות מתאימים בצורה מושלמת. הדרישות האופטיות הגבוהות וטכנולוגיית ההתקנה של המנסרה קריטיות גם כאן. יחד, רכיבים אלה משיגים את הביצועים הטובים ביותר של הדמיית דיפרקציה מוגבלת. ניתן להשלים את ההתקנה והחיבור של העדשה, המצלמה והמנסרה דרך החריץ בצורת V. זה מאפשר לכיוון המנסרה והעדשה להיות מיושרים בצורה מושלמת, וניתן להתאים את התאורה במדויק.

אם אין צורך לבצע תאורה ליניארית דרך מודול המנסרה, יש צורך לפצות את עובי הזכוכית של בלוק המנסרה, שנחשב בתכנון העדשה. מודול סריקת האזור יכול לפתור בעיה זו. היתרון הגדול ביותר שלו הוא שבהתאם למודול הנוסף, ניתן להשתמש באותה עדשה עבור חיישני קו וחיישני שטח להארה קואקסיאלית.

עינית עדשה לעיבוד תמונה תעשייתי

Qioptiq יכולה לספק תוכנת MachVi כדי לעזור למשתמשים לבחור את העדשה הנכונה. על ידי הורדת תוכנה חינמית, ניתן לחשב את כל הפרמטרים האופטיים הדרושים לפי ארבעת המפרטים של גודל אובייקט, מרחק עבודה, גודל חיישן ותושבת מצלמה, ומסדרת LINOS machine vision בחר את העדשה המתאימה ואת הרכיבים המכניים הדרושים.

לסכם

עם עדשות LINOS מכונת ראייה, Qioptiq עומדת בסטנדרטים הגבוהים ביותר של עדשות תעשייתיות עדכניות. הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית החיישנים דוחף את המשתמשים להציג דרישות גבוהות יותר לעדשות ברזולוציה. חיישנים הולכים וגדלים, אבל גודל הפיקסלים הולך ופוחת כל הזמן, כדי לעמוד במשימות מדידה תובעניות יותר. זה גם מגדיל את דרישות המשתמש לרכיבים אופטיים, שחייבים להבטיח שיש לו רזולוציה גבוהה תואמת בכל שדה התמונה. עם LINOS® d.fine HR 2.4/128mm3.33x, Qioptiq מספקת לשוק עדשה שיכולה לענות בצורה מושלמת על הצרכים הנוכחיים.

מילות מפתח:

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