Das neue Objektiv inspec.x HR 2.4/128 3.33x beruht auf einer sogenannten Schmelzrechnung, d.h. jedes einzelne verbaute Glas wird ausgemessen und das Optikdesign dann an die spezifischen Glasschmelzen angepasst. Dies ist nötig, da die Toleranzen der Glaskataloglagen zu groß sind. Zudem ist die Positionierung der Linsen äußerst präzise auf Kippung, Zentrierung und Lage abzustimmen. Hierfür wurde eine eigene Montagetechnik entwickelt, die die Toleranzen der üblichen Passspielmontage bei Weitem übertrifft. Qioptiq bietet zu dem Objektiv ebenfalls das passende Prismenmodul für eine optimale koaxiale Auflichtbeleuchtung sowie Tubussysteme für die Fokussierung für Industriekameras mit M72-, M90- und M95-Gewinde. Die Gesamtbaulänge von Objektiv und Prismenmodul konnte auf 177,1mm begrenzt werden. Die optische Performance des Objektivs übertrifft die der Objektivserie inspec.x L. Das HR-Objektiv liefert hochaufgelöste, scharfe Bilder, die durch ihren hohen Kontrast über das gesamte Bildfeld für die elektronische Weiterverarbeitung hervorragend geeignet sind. Zu den Einsatzbereichen gehört die Qualitätskontrolle in der Fertigung von Wafern, Flachbildschirmen, OLEDs, Leiterplatten und Glas. Mit seiner großen Apertur ist das neue Objektiv dafür optimal geeignet. Optimiert ist das Objektiv mit 128mm Brennweite auf einen Abbildungsmaßstab von 3,33-fach, um die Nachfolge des inspec.x L 4/105 3.5x anzutreten. Der relativ große Arbeitsabstand von 60mm schafft Flexibilität bei der Integration in verschiedene Anlagen und Anwendungen.
Beugungsbegrenzt und ohne Verzeichnung
Das inspec.x HR 2.4/128 3.33x erreicht eine hohe Auflösung von bis zu 300 Linienpaaren pro mm im Objekt. Es ist für Zeilensensoren mit bis zu 82mm Länge und 16.384 Pixeln mit 5µm Pixelgröße optimiert und kann auch für Pixelgrößen bis 3,5µm eingesetzt werden. Das Objektiv ist farbkorrigiert für den Wellenlängenbereich 400 bis 750nm (Weißlicht). Eine Verzeichnung tritt über den großen Bildkreis von 82mm quasi nicht auf. Der nominelle Wert liegt bei weniger als 0,1%. Dadurch sind keine softwareseitigen Korrekturfunktionen notwendig. Durch die hoch geöffnete Blende von 2.4 wird die Beugungsgrenze nach oben verschoben, wodurch die hohe Auflösung sowie eine große Lichtstärke realisiert werden. Dies ermöglicht kurze Belichtungszeiten und hohe Geschwindigkeiten in Produktionsprozessen. Hier zeigen sich die Stärken des neuen Objektivs, dem ein beugungsbegrenztes Design zu Grunde liegt. So haben die Objektive der Baureihe inspec.x L Blenden von f/3.5 oder f/4. Das HR-Objektiv ist das erste aus dem Sortiment der Linos Machine Vision Lenses, das bei einem Abbildungsmaßstab größer 1 Pixelgrößen bis 3,5µm unterstützt. Vergleichbare inspec.x-L-Objektive sind für 5µm Pixelgröße optimiert und erreichen theoretisch eine maximale Abbildungsleistung am Sensor von 50Lp/mm mit 38% Kontrast bei einer spektralen Verteilung von 420 bis 680nm. Das inspec.x HR erreicht diese Werte sogar noch bei 72Lp/mm über das gesamte Bildfeld von 82mm.
Abgestimmtes Prismenmodul
Qioptiq, ein Tochterunternehmen von Excelitas Technologies, bietet das HR-Objektiv zusammen mit einem hierfür optimierten Strahlteilerprisma an. Damit lässt sich ein komplettes optisches System aus Objektiv und Beleuchtung konfigurieren. An das Prismenmodul werden Zeilenbeleuchtungen adaptiert, um eine koaxiale Hellfeldbeleuchtung herzustellen. Die Anschlüsse des Objektivs zur Kamera und zum Prisma sind über eine V-Nut realisiert.