Was sind Zeilenkameraobjektive und wie wählt man sie aus?

ScanlinsenZeilenabtastobjektive finden breite Anwendung in der AOI-, Druckinspektion, Vliesstoff-, Leder-, Gleisinspektion, im Siebdruck und in der Farbsortierung sowie in weiteren Branchen. Dieser Artikel bietet eine Einführung in Zeilenabtastobjektive.

Einführung in das Zeilenabtastobjektiv

1) Konzept des Zeilenabtastobjektivs:

Das Zeilenarray-CCD-Objektiv ist ein Hochleistungs-FA-Objektiv für Kameras der Zeilensensor-Serie, das der Bildgröße und Pixelgröße entspricht und für verschiedene hochpräzise Inspektionen eingesetzt werden kann.

2) Merkmale des Zeilenabtastobjektivs:

1. Speziell für hochauflösende Scananwendungen bis zu 12K entwickelt;

2. Die maximal kompatible Bildgebungszielfläche beträgt 90 mm bei Verwendung einer längeren Zeilenkamera;

3. Hohe Auflösung, minimale Pixelgröße bis zu 5 µm;

4. Niedrige Verzerrungsrate;

5. Vergrößerung 0,2x-2,0x.

Überlegungen zur Auswahl eines Zeilenkameraobjektivs

Warum sollte man bei der Wahl einer Kamera die Objektivauswahl berücksichtigen? Gängige Zeilenkameras haben derzeit Auflösungen von 1K, 2K, 4K, 6K, 7K, 8K und 12K sowie Pixelgrößen von 5 µm, 7 µm, 10 µm und 14 µm, sodass die Chipgröße zwischen 10,240 mm (1K x 10 µm) und 86,016 mm (12K x 7 µm) variiert.

Offensichtlich erfüllt die C-Schnittstelle die Anforderungen bei Weitem nicht, da sie nur Chips mit einer maximalen Größe von 22 mm (1,3 Zoll) aufnehmen kann. Viele Kameras verwenden Schnittstellen wie F, M42x1, M72x0,75 usw. Unterschiedliche Objektivschnittstellen entsprechen unterschiedlichen Auflagemaßen (Flanschabstand), welche den Arbeitsabstand des Objektivs bestimmen.

1) Optische Vergrößerung (β, Vergrößerung)

Sobald die Kameraauflösung und die Pixelgröße bestimmt sind, lässt sich die Sensorgröße berechnen; die Sensorgröße geteilt durch das Sichtfeld (FOV) entspricht der optischen Vergrößerung. β = CCD/FOV

2) Schnittstelle (Montage)

Es gibt hauptsächlich C, M42x1, F, T2, Leica, M72x0.75 usw. Nach der Bestätigung können Sie die Länge der entsprechenden Schnittstelle ermitteln.

3) Flanschabstand

Der Auflagemaß bezeichnet den Abstand zwischen der Schnittstelle der Kamera und dem Sensor. Er ist ein sehr wichtiger Parameter und wird vom Kamerahersteller entsprechend seiner optischen Pfadkonstruktion festgelegt. Kameras verschiedener Hersteller können, selbst mit derselben Schnittstelle, unterschiedliche Auflagemaße aufweisen.

4) MTF

Anhand der optischen Vergrößerung, der Schnittstelle und des Auflagemaßes lassen sich der Arbeitsabstand und die Länge des Gelenkrings berechnen. Nach der Auswahl dieser Parameter ist ein weiterer wichtiger Schritt zu prüfen: Ist der MTF-Wert ausreichend? Viele Optikexperten verstehen MTF nicht, doch gerade bei hochwertigen Objektiven ist er ein unerlässliches Kriterium zur Messung der optischen Qualität.

Die MTF liefert zahlreiche Informationen wie Kontrast, Auflösung, Ortsfrequenz, chromatische Aberration usw. und beschreibt die optische Qualität des Objektivs in der Bildmitte und am Rand sehr detailliert. Sind nicht nur Arbeitsabstand und Bildwinkel ausreichend, der Kontrast am Rand aber unzureichend, sollte die Wahl eines höher auflösenden Objektivs überdacht werden.


Veröffentlichungsdatum: 06.12.2022