큰 배율의 고품질 이미지: 대형 라인 센서 및 에어리어 센서용 고속 고해상도 렌즈

업데이트: 2년 2023월 XNUMX일

새로운 "d.fine HR" 제품 시리즈에서 Qioptiq은 고해상도 LINOS를 제공할 수 있습니다.® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x 렌즈는 까다로운 라인 센서 및 영역 센서에 적합합니다. 매우 높은 광도로 인해 더 높은 스캔 속도를 제공할 수 있으며 이는 산업 제조의 고급 검사 작업에 매우 적합합니다. 빔 스플리터와 렌즈가 완벽하게 일치하면 최상의 동축 라인 조명을 얻을 수 있으므로 라인 감지기 높은 대비로 선명한 이미지를 얻으려면. 또한 선택영역은 모듈 (d.fine HR 영역 스캐닝 모듈)은 이 고해상도 검사 렌즈를 XNUMX차원 영역에 사용하기에 매우 적합하게 만듭니다. 감지기.

그림 1 Qioptiq의 품질 보증: 산업 제조의 고해상도 검사에는 적절한 정밀 광학 부품도 필요합니다.

산업 생산에서 공차 범위가 점점 더 작아짐에 따라 광학 검사 및 품질 보증에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 더 크고 더 높은 해상도의 이미지 센서가 장착된 산업용 카메라 외에도 필수 산업용 렌즈에도 적용됩니다. 최신 카메라 시스템의 고해상도 센서를 최대한 활용하려면 Qioptiq과 같은 전문 제조업체에서 제공하는 고성능 광학 부품이 필요합니다. Excelitas Technologies의 독일 자회사는 기존 제품 범위를 확장하여 이제 뛰어난 이미징 성능과 높은 비용 대비 성능을 갖춘 고해상도 렌즈를 제공합니다.

완벽한 조합

머신 비전 분야의 높은 요구 사항을 고려할 때 각 개별 구성 요소를 생산하는 것은 큰 도전입니다. 그러나 더 중요한 것은 구성 요소, 어셈블리 간의 상호 작용입니다. technology 및 조정 시스템. 특정 유리부터 기계 설계와 결합된 광학 설계, 설치 및 측정 기술에 이르기까지 전체 생산 공정 체인이 완벽하게 조화를 이루어야 합니다. 수년에 걸쳐 Qioptiq은 이러한 상호 작용에 있어 풍부한 경험을 축적해 왔습니다. 새로운 LINOS® d.fine HR2.4/128mm 3.33x 렌즈는 용융 맞춤 계산을 기반으로 합니다. 즉, 사용되는 모든 유리 조각을 측정해야 하며, 그런 다음 특정 유리 용융물에 따라 광학 설계가 조정됩니다. 이는 유리 제조업체가 제공하는 가장 엄격한 허용 오차 수준도 대량 생산에서 높은 이미지 품질을 보장하기에는 너무 크기 때문에 필요한 단계입니다. 또한 각 단일 렌즈 요소의 위치는 기울기, 중앙 및 위치 지정을 달성하기 위해 매우 정확하게 조정되어야 합니다. Qioptiq은 이를 위해 일반적인 표준 렌즈의 설치 정확도를 훨씬 능가하는 자체 조립 기술을 개발했습니다.

완전 자동 검사 시스템에 매우 적합

리노스® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x 렌즈는 이미지 처리 시스템 및 자동 검사 장비 제조업체를 대상으로 합니다. 표준 제품으로 제공되어 맞춤형 렌즈의 추가 개발 시간을 고려할 필요가 없기 때문에 차세대 검사 시스템의 출시 기간을 단축할 수 있습니다. Qioptiq은 또한 이 렌즈에 어울리는 액세서리를 제공합니다. d.fine HR 프리즘 모듈은 라인 스캔 응용 분야에서 동축 조명의 최상의 결합을 보장할 수 있습니다. 또한 d.fine HR 영역 스캔 모듈은 영역 센서와 함께 사용할 수 있습니다. 또한 d.fine HR 표준 시스템은 정확하게 초점을 맞출 수 있으며 M72, M90 및 M95 스레드가 있는 산업용 카메라에 적합합니다. 렌즈와 프리즘 모듈의 총 길이는 177.1mm로 조절 가능하며, 에어리어 스캐닝 모듈이 포함된 렌즈의 총 길이는 146mm로 제한될 수 있습니다. 이 새로운 렌즈의 광학 성능은 시중에서 널리 인정받는 inspec.x L 렌즈 시리즈를 능가합니다. HR 렌즈는 전체 이미지 필드에서 균일한 높은 콘트라스트의 고해상도, 선명한 이미지를 제공하므로 향후에 매우 적합합니다. 전자 처리.

그림 2 예를 들어, 가장 정밀한 검사를 위한 완벽한 해상도를 가지고 있습니다. 회로 웨이퍼의 구조

응용 분야에는 웨이퍼, 평면 스크린, OLED, 인쇄 회로 기판 및 유리 생산의 품질 관리가 포함됩니다. 여기서는 마이크로미터 범위의 공차로 짧은 시간에 넓은 영역을 스캔해야 합니다. 큰 조리개로 인해 이 새로운 d.fine HR 렌즈는 이러한 용도에 이상적인 선택이 되었습니다. 감지기. 이 렌즈는 초점 거리가 128mm이고 배율이 3.33x이므로 산업 요구 사항을 충족하고 inspec.x L 4/105 3.5x를 대체할 수 있습니다. 또한 작동 거리가 최대 60mm로 비교적 커서 다양한 시스템 및 애플리케이션에 통합할 수 있는 유연성을 제공합니다.

그림 3 프리즘 모듈이 있는 d.fine HR 렌즈는 16k/5μm 및 16k/3.5μm 라인 센서로 최고의 이미징 품질을 보장하기 위해 동축 조명을 결합하는 데 사용됩니다.

제한된 회절 및 왜곡 없음

리노스® d.fine HR 2.4/128mm 3.33x는 물체의 밀리미터당 최대 300개의 라인 쌍으로 매우 높은 해상도를 얻을 수 있습니다. 82mm 이미지 서클에 최적화되어 있어 긴 라인 센서(16k/32k) 및 중형 대면적 센서(101MP/151MP)에 이상적인 선택입니다. 또한 뛰어난 색보정 기능으로 가장자리까지 높은 이미징 성능을 보장합니다. 82mm의 큰 이미지 서클에서 왜곡이 거의 없습니다. 공칭 값은 0.1% 미만이므로 소프트웨어 보정 기능이 필요하지 않습니다.

2.4배 배율에 비해 3.33의 높은 조리개와 0.13의 결과 조리개는 회절 한계를 위로 밀어 올려 높은 해상도와 광도를 제공합니다. 이는 노출 시간을 단축하고 생산 공정을 가속화하여 수율을 높이는 데 도움이 됩니다. 이것이 회절 제한 설계를 기반으로 한 새로운 렌즈의 장점입니다. 이에 비해 inspect.x L 시리즈 렌즈의 조리개는 f/3.5 또는 f/4입니다.

독일 정밀 제조

d.fine HR 렌즈는 LINOS 머신 비전 렌즈 시리즈 중 배율이 3.5보다 클 때 픽셀 크기를 1μm까지 지원하는 최초의 렌즈입니다. 이에 비해 inspec.xL 렌즈는 픽셀 크기를 5μm로 최적화하고 이론적으로 센서에서 최대 이미징 성능을 50 LP/mm로 달성하며 38-420 nm의 스펙트럼 분포에서 명암비가 680%입니다. 새로운 d.fine HR 렌즈는 전체 72mm 이미지 필드에서 82LP/mm의 속도로 이러한 값을 달성할 수도 있습니다. 대량 생산에서 이러한 높은 품질을 유지하기 위해서는 조립 및 측정 기술에 대한 요구 사항이 높은 안정적인 생산 공정을 사용해야 합니다. Qioptiq은 엄격한 공차를 충족할 수 있도록 광학 구성 요소가 정확하게 정렬되고 중앙에 배치되고 고정되도록 다양한 독점 조립 기술을 사용합니다. Qioptiq은 고품질 검사 렌즈를 개발하고 제조하기 위한 최첨단 실험실과 측정 시설을 보유하고 있습니다. Qioptiq은 계측 산업에서 잘 알려진 제조업체의 MTF 시스템 외에도 검사 렌즈의 특수 요구 사항을 충족하고 제품 개발을 지원하는 방법을 보여주기 위해 자체 MTF 시스템을 개발했습니다. 2010년 독일 뮌헨 인근 Feldkirchen에 설립된 신공장에서는 연구개발, 시제품 제작, 시리즈 조립 및 인증 작업을 병행하고 있습니다. 렌즈의 정밀 광학 부품은 바이에른 숲 언덕에 있는 Regen의 최신 기술을 사용하여 정밀하게 제조, 코팅 및 테스트됩니다. 이 초현대식 공장은 2006년에 완공되어 생산에 들어갔습니다.

그림 4 MTF(변조 전달 함수) d.fine HR 2.4/128 3.33x(왼쪽) 72 LP/mm

그림 5 MTFinspec.x L 4/105 3.5x 프리즘 50LP/mm

그림 5와 비교

100% 산 테스트

모든 렌즈는 배송 전에 100% MTF 테스트를 거쳐야 하며 다음 ISO 테스트 절차에 따라 환경 요구 사항에 대한 인증을 받아야 합니다.

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

내충격성: DIN ISO 9022-31-01-0

진동 저항: DIN ISO 9022-36-07-1

이를 통해 Qioptiq의 산업용 렌즈는 견고하고 내구성이 있으며 운송 및 보관 중에 손상되지 않고 열악한 산업 환경에서 오랫동안 안정적으로 작동합니다.

물론 리노스는® d.fine 시리즈는 또한 현대 산업 제품의 환경 보호 요구 사항을 충족하고 RoHS 및 REACH 표준을 준수합니다. Qioptiq을 더욱 자랑스럽게 만드는 것은 2021년부터 탄소 중립 기업으로 인증을 받아 혁신과 지속 가능한 발전에 기여했다는 것입니다.

그림 6 Qioptiq은 독일 Feldkirchen 및 Regen에 최첨단 머신 비전 렌즈 제조 및 테스트 시설을 보유하고 있습니다.(여기: 새로운 HR 렌즈의 MTF 측정)

완벽하게 조화 모듈

Qioptiq에서 제공하는 HR 렌즈는 프리즘 모듈 또는 영역 스캐닝 모듈과 결합할 수 있습니다. 빔 스플리터 프리즘은 라인 스캔 카메라의 동축 조명을 위한 광학적 결합을 제공할 수 있기 때문에 렌즈와 조명으로 구성된 완전한 광학 시스템의 구성에 큰 편의를 제공합니다. 이것은 반사율이 높은 표면에 특히 중요합니다. 표시 또는 웨이퍼. 렌즈와 다이크로익 프리즘은 하나의 광학 유닛을 형성해야 하며 구성 요소가 완벽하게 일치해야 합니다. 높은 광학 요구 사항과 프리즘의 설치 기술도 여기에서 중요합니다. 이러한 구성 요소는 함께 최고의 제한된 회절 이미징 성능을 달성합니다. 렌즈, 카메라, 프리즘의 설치 및 연결은 V자 홈을 통해 완료할 수 있습니다. 이를 통해 프리즘과 렌즈의 방향을 완벽하게 정렬하고 조명을 정밀하게 조정할 수 있습니다.

프리즘 모듈을 통해 선형 조명을 수행할 필요가 없는 경우 렌즈 설계에서 고려되었던 프리즘 블록의 유리 두께를 보정해야 합니다. 영역 스캐닝 모듈은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 가장 큰 장점은 추가 모듈에 따라 라인 센서와 동축 조명용 에어리어 센서에 동일한 렌즈를 사용할 수 있다는 점이다.

산업용 이미지 처리용 렌즈 뷰파인더

Qioptiq은 사용자가 올바른 렌즈를 선택할 수 있도록 MachVi 소프트웨어를 제공할 수 있습니다. 무료 소프트웨어를 다운로드하면 물체 크기, 작동 거리, 센서 크기 및 카메라 브래킷의 네 가지 사양에 따라 필요한 모든 광학 매개변수를 계산할 수 있으며 LINOS 머신 비전 시리즈에서 올바른 렌즈와 필요한 기계 부품을 선택합니다.

요약

LINOS 머신 비전 렌즈를 통해 Qioptiq은 현재 산업용 렌즈의 가장 높은 표준을 충족합니다. 센서 기술의 지속적인 개발로 인해 사용자는 해상도 렌즈에 대한 더 높은 요구 사항을 제시해야 합니다. 센서는 점점 더 커지고 있지만 픽셀 크기는 지속적으로 감소하여 더 까다로운 측정 작업을 충족합니다. 이것은 또한 광학 부품에 대한 사용자의 요구 사항을 증가시켜 전체 이미지 필드에서 해당하는 고해상도를 보장해야 합니다. LINOS® d.fine HR 2.4/128mm3.33x를 통해 Qioptiq은 현재 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있는 렌즈를 시장에 제공합니다.


주요 단어 :

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