Vision & Control: Telezentrische Großfeldobjektive mit Fresnel-Technologie

Dem Vorteil telezentrischer Objektive, perspektivfrei abzubilden, stand bisher der Nachteil gegenüber, sie seien in ihrem Einsatz durch begrenzte Gesichtsfeldgrößen stark eingeschränkt und außerdem teuer. Prinzipbedingt, durch Nutzung des parallelen Hauptstrahlenganges zur Abbildung, muss bei ihnen die Frontlinse größer sein als das zu untersuchende Objekt. Aus dieser Tatsache heraus erwächst mit zunehmender Teilegröße ein großer fertigungstechnischer Aufwand für die Herstellung der optischen Komponenten der telezentrischen Objektive aus Glas. Objektive solcher Bauart sind schwer, lang und mechanisch empfindlich. Ersetzt man die Glas-Frontlinse durch eine sehr fein strukturierte Kunststoff-Stufenlinse (10 Zonen/mm), sind wesentlich größere Gesichtsfelder bei telezentrischen Objektiven realisierbar. Die Verwendung von Fresnellinsen verbessert das Durchmesser-Masse-Verhältnis sowie das Durchmesser-Länge-Verhältnis enorm. Auf diese Weise sind telezentrische Objektive mit Durchmessern bis aktuell 600 mm möglich.

Die Bildpunktauflösung des Bildaufnehmers nimmt mit zunehmendem Gesichtsfeld ab. Dadurch wird die Auflösung, die das Objektiv mit seiner Kontrastübertragung (MTF) erzeugen kann, vom Bildaufnehmer nicht mehr wahrgenommen. Selbst eine hochauflösende Kamera kann beispielsweise bei einem Gesichtsfeld von 170 mal 130 mm nur noch 0,13mm/Bildpunkt, also knapp 4 Linienpaare/mm, auflösen, was den Einsatz der Fresnellinsen rechtfertigt. Da als telezentriebestimmende Baugruppe eine Einzellinse verwendet wird, beträgt die Verzeichnung weniger als 3%. 

Durch die geringe Bildpunktauflösung des Bildaufnehmers (und damit auch Messgenauigkeit) werden Großfeldobjektive solcherart vorrangig für Anwesenheitskontrollen und attributive Merkmalstests und nur bedingt für Mess-Applikationen verwendet. Erstmals werden mit geringem Aufwand dadurch Anwendungen möglich, die bisher nur mit mehreren Kameras oder dem Einsatz eines Handhabungssystems gelöst werden konnten.

Industrietaugliche Bauweise, stabile Befestigungen, staubgeschützte Ausführung, einstell- und fixierbare Blende sowie die kratzfeste Frontscheibe charakterisieren die Vicotar-telezentrischen Großfeldobjektive. Die Standard Objektive sind mit C-Mount Kameraanschluss versehen. Im OEM-Service sind Sichtfelder bis 600 mm sowie Kameraanschlüsse für größere Sensorformate wie M42 und M72 realisierbar. 

Die telezentrischen Großfeldobjektive mit Fresnel-Technologie sind niminiert in der Kategorie Sensorik und Bildverarbeitung.