Spezial-Objektive und -Optiken
Telezentrische C-Mount-Objektive /
Telezentrische Spiegelstreifen Optiken
Für berührungslose Meßaufgaben werden zunehmend CCD-Kameras eingesetzt. Die
schnelle und sichere Bildauswertung, sowie die Bearbeitungsmöglichkeiten bis in den
Sub-Pixelbereich eröffnen immer neue Anwendungen. Darüberhinaus ist die Beobachtung
auf dem Bildschirm entspannter und weniger ermüdend als der Blick durch die Okulare
eines Meßmikroskops, besonders wenn dies nur monokular ausgestattet ist.
Normale CCD-Objektive bilden jedoch, wie auch andere Objektive, in einer zentralperspektivischen Darstellung ab. Das heißt Objekte, die näher sind, werden größer abgebildet als die entfernteren. Damit wirken sich schon geringe Fokussierdifferenzen auf die Bildgröße und damit auf die Meßgenauigkeit aus. Dies betrifft auch insbesondere Objekte oder Strukturen, die Höhenunterschiede aufweisen. Hinzu kommt noch ein Verzeichnungsfehler, der zumeist unbekannt ist. Sofern der Abstand zu einzelnen Objektpunkten konstant bleibt, kann man diese Auswirkung durch Kalibrierung mindern. Dies gelingt jedoch nur begrenzt, da die Verzeichnungskurve in der Regel nicht linear ist und sogar eine Umkehrung aufweisen kann.
SCHAEL-OPTIK hat sich dieser Problematik angenommen und eine Reihe hochwertiger telezentrischer CCD-Meßobjektive entwickelt. Diese haben aufgrund ihrer Blendenlage im hinteren Brennpunkt die Eigenschaft, daß alle vom Objekt kommenden Strahlenbüschel achsenparallel in das Objektiv eintreten. Höhenunterschiede des Objektes und auch unterschiedliche Fokussierzustände haben deshalb keinerlei Auswirkung auf die Abbildungsgröße. Solche Objektive sind deshalb bestens für Meßaufgaben geeignet, was durch die verzeichnungsfreie Korrektion noch unterstützt wird.
Die Objektive haben C-mount Anschluß und sind für folgende Abbildungen ausgelegt:
Alle Objektive können auch mit kleinerer Apertur geliefert werden, falls eine besonders große Schärfentiefe erwünscht ist.
Berücksichtigt man einen Bildschirm-Vergrößerungsfaktor von ca. 50-fach, so erhält man Vergrößerungen von ca. 12.5-250-fach. Damit decken die Objektive den Bereich bisheriger Meßmikroskope ab, mit dem Vorteil, die Daten für weitere Bildbearbeitung und automatische Fehlerkontrolle zur Verfügung zu haben.
Für eine hohe Meßgenauigkeit sind nicht nur kontrastreiche und verzeichnungsfreie telezentrische Abbildungseigenschaften erforderlich. Große Bedeutung kommt auch der richtigen Beleuchtung zu. So können z.B. durch einseitige schräge Beleuchtung entstehende Schlagschatten das Meßergebnis deutlich verfälschen. Es ist also eine gleichmäßige homogene Objektausleuchtung besonders wichtig. Diese erreicht man am Besten mit einer Ringleuchte.
SCHAEL-OPTIK bietet hier eine besonders elegante Lösung durch eine integrierte Ringleuchte, die in der Objektivfassung enthalten ist. Die Lichteinkopplung ist seitlich herausgeführt und bietet die Möglichkeit z.B. den Lichtleiter einer Kaltlichtquelle zu adaptieren, oder mit geeigneter Lampe direkt einzustrahlen. Dabei sollte die Erwärmung gering gehalten werden, um die Meßgenauigkeit nicht durch Ausdehnung zubeeinflussen. Für Objektive mit großem Arbeitsabstand, die keine Ringleuchte haben, kann eine separate Ringleuchte angeboten werden.
Für die Vergrößerung 1x wurde zusätzlich ein telezentrisches CCD-Meßobjektiv mit besonders großem Arbeitsabstand von 316 mm entwickelt .Es läßt sich durch einstellbare Tubuslänge imVergrößerungsbereich 0.80-1.24-fach kalibrieren.