kontakt kamery@atesystem.cz
kontakt +420 595 170 472

27. srpen 2019

Mikroskopické systémy Mitutoyo

Vytvořil:

Filip Volný

Pro speciální aplikace, které potřebují zobrazit objekt pod velkým zvětšením s vysokým nárokem na ostrost, je často velmi složité vybrat vhodný makroobjektiv. My vám však nabízíme elegantní a funkční řešení s komponenty firmy Mitutoyo.

Je potřeba brát v úvahu mnoho faktorů, které ovlivňují výsledný obraz – světelnost objektivu, jeho konstrukci, samozřejmě optické rozlišení a mnoho dalších. Toto vše se povedlo velmi elegantně vyřešit firmě Mitutoyo, která využívá velmi přesnou mikroskopovou optiku ve spojení s průmyslovými kamerami. Jedná se o standardní mikroskopové objektivy, jak je můžete znát z mikroskopů, ale pomocí „Kamerových mikroskopových jednotek“ je kvalitní obraz, který poskytují, přenesen na čip kamery.

Mikroskopové jednotky Mitutoyo VMU

Mimo objektivy a kamerové jednotky nabízí firma Mitutoyo mnoho dalšího příslušenství, které lze propojit a ještě tak vylepšit či přizpůsobit obraz vašim potřebám. Firma ATEsystem je oficiálním distributorem komponent Mitutoyo pro strojové vidění pro Českou republiku a Slovensko. V případě zájmu o mikroskopové jednotky Mitutoyo a také o další produkty Mitutoyo pro strojové vidění nás neváhejte kontaktovat!

 

Jak tedy sestavu navrhnout, když je k dispozici tolik komponent?
To si ukážeme v pár jednoduchých krocích.

1) Prvním krokem je vždy výběr kamery

Mikroskopické kamerové jednotky Mitutoyo umožňují použít kameru s maximální velikostí senzoru 2/3“. Potom záleží, jaké rozlišení je v aplikaci potřeba. Jak na výpočet rozlišení, máme popsáno článku RÁDCE PŘI KONFIGURACI SESTAVY PRO VIZUÁLNÍ INSPEKCI. Vyberme pro ilustraci kameru Basler MED ace 5.1 MP 35 color s velikostí senzoru 8.4 mm x 7.1 mm a s certifikací ISO 13485:2016, která zjednodušuje použití v medicíně.

2) Druhým krokem je volba správné mikroskopové jednotky

Máme možnost vybrat z několika modelů:

ModelOrientace
držáku
kamery
UpnutíTubusová
čočka
Vhodná
kamera
Osvětlení
optického
systému
Osvětlení pomocí
optických vláken
(volitelně)
VMU-VVertikálníC-mountZvětšení 1×
(viditelné
+ NIR)
2/3" nebo menší typ
kompatibilního
C-mountu
Telecentrické reflexní
s aperturní clonou
12 V / 100W
nebo
12V / 150 W
VMU-HHorizontální
VMU-LVertikálníZvětšení 1× 
(NUV - viditelné
+ NIR)
VMU-L4VertikálníZvětšení 1×
(NUV - viditelné
+ NIR)


Všechny tyto jednotky jsou vybaveny C-mount závitem pro kameru a telecentrickou osvětlovací soustavou.

Varianty VMU-V a VMU-H jsou vhodné pro pozorování jednou kamerou. Jednotky VMU-L a VMU-L4 mohou být použity se dvěma kamerami, pokud použijete speciální adaptér (viz příslušenství). Jedna kamera (s max. čipem 2/3“) slouží jako přehledová a disponuje menším zvětšením a druhá kamera (s max. čipem 1/2“) disponuje větším zvětšením pro detailní zobrazení.

3) Dalším krokem se vydáme pro výběr osvětlení

Zde jsme limitovaní rozměry adaptéru (viz obrázek vpravo Detail of fiber mount).

Firma Mitutoyo nabízí dva modely světelné jednotky – 100W a 150W bílého světla.

Další možnosti v současnosti hledáme. Není to však jediný způsob nasvícení. Můžeme využít jakékoli jiné světlo pro strojové vidění, které umístíme např. pod nebo kolem objektivu.

4) Posledním důležitým krokem je vybrat vhodný objektiv

Máme k dispozici opravdu ohromné množství objektivů pro UV, viditelné a NIR spektrum se zvětším 1× až 100×. Výběr vhodného spektra závisí na aplikaci a použité vlnové délce osvětlení. Výběr zvětšení se odvíjí od velikosti vzorku a jeho výpočet je velmi jednoduchý. Máme-li čip velký 8.4 mm × 7.1 mm a vybereme zvětšení 1×, budeme snímat objekt velký 8.4 mm × 7.1 mm. Při zvětšení 5× to už bude jen 1.68 × 1.42 mm, a při zvětšení 100× už vidíme zorné pole pouze 0,084 × 0,071 mm.

 ModelSpektrumZvětšeníPracovní vzdálenostRozlišení
M Plan Apo / M Plan Apo HRviditelné1-100×1,3-34 mm0,3-11 µm
M Plan Apo SLviditelné20-200×13-30,5 mm0,4-1 µm
G Plan Apoviditelné20-50×13,85-59-42 mm0,6-1 µm
M Plan Apo NIRviditelné + NIR5-100×10-37,5 mm0,4-2 µm
LCD Plan Apo NIRviditelné + NIR20-100×11,76-19,98 mm0,6-0,7 µm
M Plan Apo NUVviditelné + NUV10-100×10-30,5 mm0,42-1 µm
LCD Plan Apo NUVviditelné + NUV50-100×11,03-14,53 mm0,6-0,7 µm
M Plan UVviditelné + NUV + UV10-80×10-20 mm0,5-1,1 µm

 

Nyní jste sestavili svoji základní mikroskopickou sestavu

Existují však další příslušenství, které můžete využít a rozšířit tak možnosti optické soustavy.

Držák kameryU jednotek VMU-L a VMU-L4 můžete snímat zároveň ze dvou kamer. K tomu potřebujete adaptér na laserový vstup (obrázek vpravo Camera mount).

Jednotka ostření A a BDalším velmi užitečným příslušenstvím jsou jednotky ostření (viz obrázek vlevo Focus unit A and B) – manuální nebo motorizovaná. Manuální jednotka umožňuje pohyb v rozmezí 50 mm s volitelnou jemností posuvu – hrubý posuv (3,8 mm/ot) nebo jemný posuv (0,1 mm/ot).

Motorizovaná jednotka se dá ovládat z PC pomocí rozhraní RS232 nebo tlačítek na konzoli a umožňuje stejný rozsah pohybu jako manuální, tj. 50 mm, s minimálním krokem 0,2 mikrometrů a maximální rychlostí 1,6 mm/s.

Ruční revolverDalším zajímavým rozšířením je otočný systém pro uchycení více objektivů neboli tzv. revolver. Ten může být opět manuální (viz obrázek vpravo Manual turret) nebo motorizovaný. Manuální revolver umožňuje použít až čtyři různé objektivy. Motorizovaný jich umožňuje nasadit pět. Jeho ovládání je opět možné z PC přes RS232 rozhraní nebo pomocí tlačítek na konzole.

Pokud vám nevyhovuje výsledné zvětšení, je zde stále ještě možnost jej upravit, a sice pomocí TV adaptérů se zvětšením 2× a 0,5×, které se montují mezi kameru a kamerovou jednotku.

Polarizátor a analyzátorPosledním zajímavým příslušenstvím je polarizátor a analyzátor (viz obrázek vlevo Polarizer and Analyzer). Jedná se o dvojici polarizačních filtrů, kdy jeden je pevný a druhý je otočný. Otáčením tak můžete měnit rovinu polarizace a nastavit si sestavu tak, jak potřebujete.

 

V dalším díle uvedeme Mikroskopické jednotky Mitutoyo, které umožňují zároveň pohled člověka skrz okuláry a snímání stejné scény kamerou.

Logo
Top