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Qioptiq: Objektive mit integriertem Strahlteilerprisma

28. Februar 2012

Bereits für den Einsatz von Strahlteilern für koaxiale Hellfeld-Beleuchtungen vorbereitet sind die neuen Scan-Objektive von Qioptiq. In Kombination mit dem passenden Strahlteilermodul entsteht so eine optimale Lösung für hochauflösende Applikationen.

Qioptiq hat sich speziell für sehr hochauflösende Anwendungen mit Zeilensensoren der Problematik der Beleuchtungs-Einkopplung in den Strahlengang gewidmet. Bei Makro-Objektiven für Sensoren bis zu 2/3" sind Versionen mit Beleuchtungs-Einkoppplung bereits seit Jahren üblich. Für unkritische Abbildungs-Maßstäbe und Auflösungen stehen zudem von fast jedem Beleuchtungs-Anbieter auch koaxiale Auflichtmodule zur Verfügung, die zwischen Objekt und Objektiv positioniert werden. Für hohe Auflösungen im Bereich von 5 µm und darunter in Verbindung mit optischen Vergrößerungen >1 funktioniert dieser Ansatz jedoch nicht mehr zufriedenstellend. Simulationen bei Qioptiq haben gezeigt, dass die Strahlteilerplatten, die unter 45° zur optischen Achse eingebaut werden, einen sehr großen Astigmatismus einbringen, der die optische Abbildung dramatisch stört.

Dieser Astigmatismus lässt sich komplett eliminieren, wenn statt der Platte ein Strahlteilerprisma verwendet wird. Das Prisma stellt aber für den Abbildungsstrahlengang eine Linse mit relativ großer Mittendicke und unendlichen Radien dar. Bei den beugungsbegrenzten inspec.x L-Objektiven von Qioptiq in Kombination mit langen Zeilensensoren führt das Prisma folglich vor allem am Rand zu deutlich schlechteren Abbildungsleistungen. Bei vielen Anwendungen mit Objektiven der inspec.x L-Reihe ist dieser Abfall in der Abbildungsqualität nicht akzeptabel.

Qioptiq konnte die inspec.x L-Objektive mit Vergrößerung 3x, 3,5x und 5x so weit optimieren, dass die beugungsbegrenzte Abbildungsqualität wieder erreicht wird. Da die Anforderungen an die Genauigkeit des Prismas und an die Positionierung im Strahlengang bei den geforderten Auflösungen erheblich sind, hat Qioptiq zudem ein Prismen-Modul entwickelt, das perfekt auf die inspec.x L-Objektive abgestimmt ist. Es lässt sich einfach am Objektiv anbringen und ermöglicht zudem eine azimutale Ausrichtung. Das Modul verfügt über die von Qioptiq gewohnte industrietaugliche Qualität, ist für die Verwendung von Lichtleitern optimiert und bietet eine universelle Schnittstelle, an der mittels eines Adapters handelsübliche Linien- Beleuchtungen befestigt werden können.

Erste Anwendungen ergaben hervorragende Testergebnisse sowohl bezüglich der Abbildungsqualität des Gesamtsystems, als auch bei der einfachen Handhabung. Somit lassen sich mit dieser Lösung scannende Anwendungen realisieren, die in Auflösungsregionen vorstoßen, die bisher Mikroskopen vorbehalten waren.

Qioptiq

München, Germany

Qioptiq ist ein weltweit führender Anbieter anspruchsvoller optischer Problemlösungen. Das Unternehmen ist richtungsweisend auf dem Gebiet Photonics. Die Entwicklung und Produktion kundenspezifischer Sub-Systeme und integrierter Systemlösungen, die höchsten technologischen Ansprüchen gerecht werden, zählen zu den Kernkompetenzen von Qioptiq.

inspec.x L - Objektive für hochauflösende Zeilenanwendungen
  • Für hochauflösende Zeilenanwendungen
  • Geeignet für Zeilensensoren bis 70 mm Länge
  • Herausragende Abbildungsleistung