TZS-N: Manuelles telezentrisches Zoom
Wozu benötigen wir überhaupt eine telezentrische Optik? Oder besser gefragt, wann ist eine telezentrische Optik einzusetzen. Diejenigen, die den Unterschied zwischen Standardoptiken und telezentrischen Optiken schon kennen, ersparen wir langwierige Erklärungen.

Grundsätzlich gilt: Einsatz bei Messungen von unterschiedlichen Höhen innerhalb eines Bildes, Vermeidung von Verzeichnungen sprich Fehlmessungen im Randbereich einer Optik, Einsatz bei der Vermessung von Schleifscheiben oder Teilen mit ähnlicher Geometrie.

Wenn Sie tiefer in das Thema eintauchen möchten, finden Sie hier ausführliche Erläuterungen zu telezentrischen Objektiven und Beleuchtungen.

Wie bei den Standard Rastenzoom Systemen der Serie NAV-12000 verfügt das telezentrische 12x Zoom über 14 Raststufen, die in der Metric Messsoftware kalibriert hinterlegt werden können. Der Arbeitsabstand (Objektivende zum Objekt) von ca. 180 mm muss dabei nicht verändert werden.Der Zoombereich umfasst ein Sichtfeld von 4 mm bis 50 mm bei Kombination mit einem 1 1/8” Kamerachip oder 1/3“ für eine höhere Vergrößerung. Die Objekttiefenschärfe variiert in diesem Bereich von 1,3 mm bis 38,8 mm. Die kompletten technischen Details der Optik finden Sie in der untenstehenden Matrix.

Es sind vier manuelle Versionen lieferbar: TZS-N mit oder ohne koaxialer Lichteinspiegelung sowie TZS-N mit oder ohne koaxialer Lichteinspiegelung in 90° Bauweise. Das System mit Umlenkspiegel wurde für einen Platz sparenden Maschineneinbau entwickelt. Vielfach werden die manuellen Systeme für die Aufrüstung von Schleifmaschinen oder Abrichtmaschinen eingesetzt. Optional liefern wir ein Schutzgehäuse für das manuelle telezentrische Zoom-system.

Speziell bei dem Einsatz in Abrichtmaschinen, ist das Schutzgehäuse sehr wichtig, da der abrassive Staub in die Mechanik des Systems eindringen und dort für irreversible Schäden sorgen kann. Das Schutzgehäuse ist nicht für die Versionen mit koaxialer Licht-einspiegelung und der gewinkelten Bauweise verfügbar.

Diese hochwertigen optischen Systeme sind natürlich nicht nur für den Einbau in Maschinen gedacht. Wir können die manuellen und motorisierten telezentrischen Zoomsysteme mit Stativen auf Aluminium- oder Granitbasis liefern sowie in Kombination mit Positionier- oder Kreuzmesstischen. Diese sind wiederum als manuelle oder motorisierte Versionen lieferbar.Es gibt also eine Vielzahl von Möglichkeiten.

Es ist allerdings nicht immer notwendig ein Zoom einzusetzen. Bei Objekten, deren Geometrie immer gleich oder ähnlich ist, kann eine telezentrische Optik mit fester Brennweite sinnvoller sein. Beschreiben Sie uns Ihre Messaufgabe oder vereinbaren Sie einen Termin mit uns, damit wir Ihnen das perfekte System konfigurieren können.

Objektseitige Telezentrie:
Objektseitig telezentrischer Strahlengang wird verwendet, um Objekte ohne perspektivische Verzerrung zu erfassen. Die Eintrittspupille liegt im Unendlichen, so dass die Hauptstrahlen im Objektraum alle parallel zur optischen Achse laufen. Daher muss die Frontlinse mindestens so groß sein wie das abzubildende Objekt. Eine weitere Eigenschaft dieses Strahlengangs besteht darin, dass sich der Abbildungsmaßstab bei axialer Objektverschiebung nicht ändert. Das Bild erscheint also unabhängig vom Objektabstand immer gleich groß. Es wird aber unscharf, wenn das Objekt außerhalb der idealen Objektebene liegt. Diese Eigenschaft wird in Messobjektiven genutzt, um eine gewisse Lagetoleranz des Prüfteils zuzulassen. Der tolerierbare Abstandsbereich wird durch die Schärfentiefe bestimmt und ist in den Datenblättern angegeben. Bei Mikroskopen ermöglicht der konstante Abbildungsmaßstab eine bequeme Scharfeinstellung. Objektseitig telezentrischer Strahlengang lässt sich am einfachsten durch eine einzelne Sammellinse mit einer Aperturblende in der bildseitigen Brennebene realisieren.

Bildseitige Telezentrie:
Bildseitig telezentrischer Strahlengang dient vor allem der Parallelisierung des Strahlenganges. Er wird u. a. bei Digitalkamera-Objektiven eingesetzt, um Pixel-Vignettierung zu verhindern. Die Austrittspupille liegt im Unendlichen, so dass die Strahlenkegel alle senkrecht auf die Bildebene treffen. Der einfachste Aufbau dazu besteht aus einer einzelnen Sammellinse mit einer Aperturblende in der objektseitigen Brennebene.

Beidseitige Telezentrie:
Beidseitig telezentrischer Strahlengang ist die Kombination aus objektseitig und bildseitig telezentrischem Strahlengang. Auch diese Objektive finden besonders in der Messtechnik, aber auch in fotolithografischen Herstellungsverfahren Anwendungen. Eintritts- und Austrittspupille liegen im Unendlichen, folglich ist das System afokal. Im Unterschied zur rein objektseitigen Telezentrie wird die tolerierbare Objektlage hier nicht durch die Schärfentiefe begrenzt. Man kann die Bildebene ohne Veränderung des Abbildungsmaßstabs nachfokussieren. Der einfachste Aufbau dazu besteht aus zwei Sammellinsen, zwischen denen eine Aperturblende angebracht wird. Der Abstand einer Linse zur Aperturblende muss der jeweiligen Brennweite entsprechen. Ein beidseitig telezentrisches Objektiv weist theoretisch keine geometrischen Abbildungsfehler, wie z.B. Verzeichnung, auf.
(Quelle: Gottfried Schröder: Technische Optik, Vogel-Verlag Würzburg 1977, ISBN 3-8023-0067-X)

Telezentrische Beleuchtungen:
Telezentrische Beleuchtungen sind eine spezielle Form gerichteter Beleuchtungen mit starker Richtcharak-teristik. Die Anwendung erfolgt fast nur im Durchlicht. In der Brennebene der Optik der Beleuchtung wird eine Lichtquelle (meist LED) bekannter, kleiner Be-leuchtungsapertur angebracht. Ergebnis: es liegt ein paralleler Hauptstrahlengang vor. Eine telezentrische Beleuchtung ist keine parallele Beleuchtung (festgelegte Apertur). Dadurch ist sie wesentlich unempfindlicher gegen Vibrationen oder Justagefehler.

Telezentrische Beleuchtungen liefern eine sehr homogene und kontrastreiche Ausleuchtung des Sichtfeldes. Sie müssen immer in Kombination mit telezentrischen Objektiven angewendet werden, weil für ein entozentrisches Objektiv durch den parallelen Hauptstrahlengang die Lichtquelle (LED) im Unendlichen zu stehen scheint. Vorwiegend kommt als Beleuch-tungswellenlänge blau (maximale Genauigkeit) zum Einsatz, wegen der geringen Beugung. Telezentrische Beleuchtungen weisen durch ihre starke Richtcharakteristik eine gute Fremdlichtunterdrückung auf.

Anwendung:
Zusammen mit telezentrischen Objektiven immer dann, wenn es auf helle, kontrastreiche Beleuchtung ankommt und optisch schwierig zu handhabende Objekte, die genau erkannt oder vermessen werden sollen. Die ausgeprägte Vorzugsrichtung der Lichtausstrahlung benötigt eine exakte Ausrichtung. Daher muss bei telezentrischen Beleuchtungen für eine solide und einstellbare Befestigung gesorgt werden. Die Abstimmung von Be-leuchtungsapertur und Abbildungsapertur bestimmt wesentlich die Lage des Kantenortes bei der Anwendung telezentrischer Komponenten. Bei den nachfolgenden Produkten handelt es sich in allen Fällen um objektseitige telezentrische Optiken.