ImageMaster^® HR

Voll- oder halbautomatische, präzise, multifunktionale MTF-Messanlage

ImageMaster^® HR ist eine den Anforderungen im F&E-Bereich entsprechend umfassend ausgestattete, aber dennoch kompakte MTF-Prüfstation für mittelgroße Prüflingsobjektive.

Der Aufbau ist modular und erweiterbar, so dass damit heute und in Zukunft beinahe unbegrenzte Möglichkeiten zur optischen Prüfung bestehen. Das Gerät wird in F&E-Laboren, aber auch zur Qualitätskontrolle sowie in der Produktion eingesetzt.

Durch den einzigartigen vertikalen Aufbau vom ImageMaster^® HR wird im Messraum Platz gespart; zudem ist damit eine bequeme und exakte Positionierung des Prüflings möglich. In vielen Fällen ist diese vertikale Messung mit der optischen Achse entlang der Schwerkraft von Vorteil, da das Objektiv durch das eigene Gewicht unterstützt eine stabile Position im Prüflingshalter beibehält. Als Objektgenerator ist über dem Prüflingshalter ein hochwertiger refraktiver Kollimator an einem motorisierten, drehbaren Arm mit spielfreiem Getriebe montiert. Der Kollimator projiziert das Bild der Strichplatte für die MTF-Messung in die Eintrittspupille des Prüflings.

Optimale Konstruktion zur Vermeidung von Vignettierung

Zur Vermeidung von Vignettierung muß die Lage der Eintrittspupille auf den Drehpunkt des Kollimators justiert werden. Diese Möglichkeit besteht dank der präzisen Höhenverstellung der gesamten Prüflingshalter-Einheit.

Sehr großer Objektwinkelbereich für die Messung von Ultraweitwinkelobjektiven

Ein Schwenkarm mit spielfreiem Getriebe für den Objektgenerator ermöglicht sehr große Objektwinkel von +/-120°. Die bereits sehr hohe Genauigkeit der Winkelpositionierung durch den Schrittmotor kann mit einem präzisen Drehgeber weiter verbessert werden. TRIOPTICS verwendet ausschließlich hochwertige Heidenhain-Weggeber, die eine hervorragende absolute Genauigkeit und eine Auflösung von 0,18 Bogensekunden bieten. Der Einsatz eines Drehgebers ist Voraussetzung für die exakte Verzeichnungsmessungen an Objektiven mit kurzer Brennweite.

Motorisierte Achse für große Objekt-Bildabstände

Für die endlich-endlich Konfiguration ist optional eine zusätzliche Linearachse mit Objektgenerator aus Strichplattenwechsler und Beleuchtungseinheit verfügbar. Für eine einfachere Bedienung erfolgt die Abstandseinstellung bei endlichen Entfernungen motorbetrieben. Die Entfernungseinstellung für einen bestimmten Prüfling kann für zukünftige Messungen in einer Datei gespeichert werden.

Die Einheit für endliche Entfernungen deckt sowohl große endliche Entfernungen (bis 1 m) als auch sehr große Objekthöhen ab (standardmäßig +/-500 mm, als Spezialversion bis +/-1 m).

Hochwertiger Bildanalysator

Kernstück von ImageMaster^® HR ist der hochwertige Bildanalysator. Er enthält eine Relayoptik mit vernachlässigbaren Restaberrationen, eine ausgewählte und geprüfte CCD-Kamera sowie eine perfekt ausgerichtete Optik.

Der hochwertige Bildanalysator, der über eine auswechselbare Mikroskop-Relayoptik mit hoher numerischer Apertur verfügt, befindet sich unter dem Prüflingstisch. Durch die Montage auf eine präzise steuerbare motorisierte zweiachsige Linearführung ist eine Fokus- und Bildfeldpositionierung möglich. Für ultragenaue Messungen von Verzeichnung und Brennweite können der Objektgeneratorarm und die Bildfeldachse optional mit Präzisionsmessgebern ausgerüstet werden, um das bei diesen Messungen erforderliche Positionsfeedback zu erhalten.

Präzisionsprüflingshalter

Qualität und Stabilität des Prüflingshalters haben erheblichen Einfluss auf die Messgenauigkeit einer MTF-Prüfanlage. Die im ImageMaster^® HR integrierte Prüflingshalterung enthält ein ultragenaues Drehlager, präzise Bezugsflächen orthogonal und parallel zur optischen Achse, Drehvorrichtungen über 360° sowie eine Funktion zur Feinabstimmung in xund y-Richtung. Die Drehung des Prüflingshalters erfolgt manuell oder alternativ über die optional verfügbare softwaregesteuerte Motorisierung.

Software auf dem neuesten Stand der Technik

Die umfassendste Softwarelösung auf dem Markt erweitert die Messfunktionen und ermöglicht eine komplette Charakterisierung optischer Systeme:

• MTF axial und außeraxial
• MTF-Fokussierkurve
• Brennweite (EFL)
• Anlagemaß (FFL)
• Verzeichnung
• Astigmatismus
• Bildfeldwölbung
• Chromatische Aberration
• Hauptstrahlwinkel
• Blendenzahl
• Vignettierung
• Sichtfeld

Die Software bietet fortschrittliche Funktionen für die detaillierte Analyse aller Aspekte der Bildqualitätsbewertung.

Die hohe Auflösung (0,01 MTF) und Genauigkeit (0,02 MTF) von ImageMaster^® HR werden bei jedem einzelnen Instrument unter Verwendung von PTB-zertifizierten Prüflingen individuell verifiziert und zertifiziert. Die Messergebnisse sind daher direkt rückführbar auf nationale und internationale Normen.

Funktionsmerkmale und Messkonfigurationen

• Vertikaler Aufbau
• Automatisierte Winkeleinstellung für außeraxiale Messungen mit Kollimator auf Schwenkarm und Schrittmotorbetrieb
• Autofokusfunktion mit Schrittmotorführung
• Automatisierte Einstellung der Feldposition mit motorisierter Linearführung.
• Messung im CCD-Spektralbereich
• Optionale lineare Präzisionsführung für endlich-endlich-Abbildungen erhältlich
• Optionales Messgeber-Set für präzise Erfassungen von Verzeichnung und Brennweite erhältlich
• Auswechselbare Relayoptik mit hoher numerischer Apertur
• Umfassende Auswahl an Kollimator-Brennweiten von 25 bis 500 mm zur Anpassung an die Brennweite des Prüflings
• Filterwechsler zum schnellen Auswählen der Wellenlänge, z.B. bei Messungen der chromatischen Aberration
• Software mit Skriptsprache für benutzerdefinierte Messverfahren und den Export zu Microsoft Excel
• Klassische und umgekehrte Abbildungskonfiguration möglich

Klassische Konfiguration

Bei dieser Prüfkonfiguration projeziert der Kollimator auf dem Schwenkarm das Objekt in die Eintrittspupille des Prüflings. Der Prüfling bildet das Objekt in die Fokalebene ab. Das Bild des Objekts wird von der Mikroskop-Relayoptik vergrößert und auf einen CCD-Sensor abgebildet. Die Konfiguration ist für Untersuchungen optischer Systeme mit folgenden Konfigurationen möglich:

• Objekt im Unendlichen unter Verwendung des Kollimators auf dem Schwenkarm
• Objekt und Bild in endlicher Entfernung unter Verwendung der Finiteinheit mit beleuchtetem Objekt bzw. Strichplatte

Umgekehrte Abbildungskonfiguration

Bei dieser Konfiguration wird das beleuchtete Objekt (Strichplatte) in der Bildebene des zuprüfenden Objektivs platziert. Der von der Eintritts-pupille des Prüflings ausgehende Parallelstrahl wird von einem Präzisionsteleskop erfasst und auf den CCD-Sensor fokussiert.

Bei bestimmten Prüflingstypen und Testbedingungen ist dies eine sehr wirtschaftliche Lösung zur Einsparung der teuren Relayoptik. Zudem lässt sich die zur Prüfung verwendete Strichplatte für Testmuster bei festen zu prüfenden Bildfeldpositionen konfigurieren und präzise fertigen, so dass auch die Linearführung für die Feldposition eingespart werden kann. Beide Möglichkeiten müssen nicht mit einem Verlust an Messgenauigkeit erkauft werden. Diese Konfiguration ist die bevorzugte Lösung für Messungen in der Produktion, wenn die etwas eingeschränkte Flexibilität kein Problem darstellt. TRIOPTICS hat dieses MTF-Messverfahren als erstes Unternehmen bei Geräten für die Prüfung großer Stückzahlen in Produktionsumgebungen eingeführt (mit der ImageMaster ^® PRO-Serie).

Zwei Konfigurationen sind möglich:

• Unendlich-Endlich Konfiguration – beleuchtete Strichplatte in der Bildebene des Prüflings, das aus dem Prüfling austretende Licht wird mit einem Teleskop auf eine CCD projiziert. Das Teleskop befindet sich auf einem Schwenkarm um verschiedene Feldwinkel zu erzielen.
• Endlich-Endlich Konfiguration – beleuchtete Strichplatte befindet sich wiederum in der Bildebene des Prüflings. Das Bild der durch den Prüfling abgebildeten Strichplatte befindet sich in endlicher Entfernung und wird direkt durch eine CCD Kamera aufgenommen. Die CCD Kamera ist auf einer Linearführung montiert, um unterschiedliche Feldpositionen zu erzielen.