Hochauflösendes Zeilenobjektiv für 16K-3.5μm-Zeilenkamera

Dieses Hochleistungs-Objektiv für industrielles Zeilenabtasten wurde speziell für Zeilensensoren mit 16K-Auflösung und einer Pixelgröße von 3,5 μm entwickelt. Mit einer Brennweite von 60 mm und einem Standard-Flanschanschluss M72×1,0 ist das optische Design konsequent auf Zeilenkameras mit 57,6 mm Sensorlänge und 3,5 μm Pixeln optimiert. Das Objektiv liefert einen großen effektiven Bildkreis von Φ58 mm – der den gesamten Sensor vollständig abdeckt – und erreicht eine außergewöhnliche Modulationsübertragungsfunktion (MTF) über das gesamte Bildfeld. Die geometrische Verzerrung wird auf weniger als 0,02 % (radial, Absolutwert) begrenzt, also deutlich unter einem Pixel, während die Uniformität der relativen Beleuchtungsstärke entlang der gesamten Abtastlinie über 94 % liegt (±3 % Schwankung). Diese Eigenschaften gewährleisten zusammengenommen eine gleichbleibende räumliche Wiedergabetreue, eine Auflösungsstabilität im Mikrometerbereich von der Bildmitte bis zum Rand sowie geometrische Genauigkeit unter dynamischen Hochgeschwindigkeits-Bildgebungsbedingungen – und erfüllen damit die strengen Anforderungen der Präzisions-Maschinenbildverarbeitung an Messzuverlässigkeit und Bildwiederholbarkeit. Das Objektiv wird breitflächig in der durchlaufenden Online-Inspektion im Großformat und in der hochgenauen Dimensionsmesstechnik eingesetzt, und zwar in der Fertigung von Lithiumbatterien, der Leiterplattenfertigung (PCB), der Herstellung von Flachbildschirmen (FPD), der Verarbeitung optischer Folien, im Druck und in der Verpackung sowie in der Montage von Photovoltaikmodulen.

Wichtige technische Spezifikationen und Leistungsvorteile: 

1. Pixelgenaue optische Optimierung für 16K × 3,5 μm Sensoren 

Die MTF-Kurve bleibt über das gesamte Bildfeld gleichmäßig hoch, mit vernachlässigbarem Abfall an den Rändern. Das gewährleistet beugungsbegrenzte Auflösung auf jeder Abtastlinie, beseitigt Randunschärfe und Detailabschwächung und ermöglicht zuverlässige Fehlererkennung im Mikromaßstab sowie quantitative morphologische Analysen. 

2. Großer Bildkreis von Φ58 mm mit überlegener Beleuchtungsgleichmäßigkeit 

Der Bildkreis entspricht exakt der aktiven Länge des 16K-Zeilensensors. Die Beleuchtungsschwankung entlang der Abtastlinie ist auf ≤ ±3 % begrenzt, wodurch die Vignettierung an beiden Enden wirksam unterdrückt und der Rechenaufwand sowie der systematische Fehler von Helligkeitskorrekturalgorithmen minimiert werden. 

3. Extrem geringe radiale Verzerrung (< 0,02 %) 

Die Verzerrung bleibt über das gesamte Bildfeld auf Sub-Pixel-Niveau, wodurch die räumliche Integrität beim Hochgeschwindigkeitsabtasten großflächiger Substrate – darunter Metallbänder, Elektrodenrollen und flexible Bahnen – erhalten bleibt und somit Messabweichungen, Dimensionsversatz und Positionsdrift verhindert werden. 

4. Robuste mechanische Schnittstelle M72×1,0 mit Doppelverriegelung 

Der präzisionsgefertigte Gewindeflansch bietet hohe strukturelle Steifigkeit und hervorragende Vibrationsbeständigkeit. Sowohl der Fokus- als auch der Blendenring verfügen über unabhängige Arretiermechanismen, die parameterdrift durch hochfrequente mechanische Schwingungen in industriellen Umgebungen verringern und die langfristige Bildstabilität im unterbrechungsfreien Betrieb sicherstellen. 

5. Breitbandige Antireflexbeschichtung (400–1000 nm) 

Eine mehrlagige, im Vakuum aufgedampfte Beschichtung erreicht eine mittlere Transmission von > 95 % über das sichtbare und nahinfrarote Spektrum. Dadurch werden Streulicht, Geisterbilder und Lens Flare deutlich unterdrückt – für eine stabile, kontrastreiche Bildgebung unter unterschiedlichsten Beleuchtungsquellen, einschließlich weißer LED, Halogen und 850-nm-NIR-Beleuchtung. 

6. Flexibler Arbeitsabstand und skalierbare Vergrößerung 

Die Brennweite von 60 mm unterstützt einen praktischen Arbeitsabstand von 150–400 mm und bietet damit ein optimales Gleichgewicht zwischen Schärfentiefe und Auflösung. Durch Feinabstimmung des Objektabstands können Anwender den Kompromiss zwischen Sichtfeld und Auflösung dynamisch an unterschiedliche Inspektionsbreiten anpassen – wodurch sich Durchsatzeffizienz und die Fähigkeit zur Erfassung feiner Details gleichzeitig optimieren lassen. 

Typische Anwendungsbereiche: 

• PCB-Fertigung: Prüfung der Integrität geätzter Leiterbahnen, der Kupferfolienkontinuität und der Gleichmäßigkeit der Lötstopplackabdeckung sowie Erkennung von Mikrovias, Kurzschlüssen und Brückenfehlern; 

• FPD-Herstellung: Identifizierung von Oberflächenanomalien – darunter Kratzer, Partikel, Blasen und Mura-Ungleichmäßigkeiten – auf Glassubstraten, Farbfiltern, Polarisatoren und OCA-Kleberschichten; 

• Fertigung von Lithiumbatterie-Elektroden: Bewertung der Kantenprofilgenauigkeit, der Gleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke, von Trockenrissen, Ablösungen des Aktivmaterials, der Separatorporosität und von Fremdkörperkontamination; 

• Rolle-zu-Rolle-Bahnverarbeitung: Echtzeitüberwachung der seitlichen Ausrichtungsabweichung, des Farbregisters, von Kontaminationsstellen, Bahnabrissen und Oberflächenfehlern bei Papier, BOPP-/BOPET-Folien, Vliesstoffen und bedruckten Materialien; 

• Herstellung von Photovoltaikmodulen: Erkennung von Mikrorissen und Absplitterungen an Siliziumwafern, Bewertung der Dünnschichtgleichmäßigkeit (z. B. CIGS, Perowskit oder CaTiO₃) und Kartierung der Verteilung der Defektdichte; 

• Hochpräzise Online-Metrologie: Echtzeitmessung von Breite, Dicke, Konturgeometrie und Positionskoordinaten für breitformatige Materialien – einschließlich Metallfolien, Verbundlaminaten und Substraten für flexible Elektronik.