TZS-N: Système de zoom télécentrique manuel
Pourquoi avons-nous besoin d’une optique télécentrique ? Ou plutôt, à quel moment convient-il d’utiliser une optique télécentrique ? Nous allons épargner à tous ceux qui connaissent déjà la différence entre des optiques standard et des optiques télécentriques, de longues et fastidieuses explications.

Le principe de base est le suivant : Utilisation dans le cadre de mesures de différentes hauteurs à l’intérieur d’une image, prévention de distorsions, c’est-à-dire de mauvaises mesures dans la zone de bordure d’une optique, utilisation dans le cadre de la mesure de disques à polir ou de pièces de géométrie similaire.

Si vous souhaitez approfondir le sujet, vous trouverez plus des explications détaillées relatives aux objectifs télécentriques et aux éclairages içi.

A l’instar des systèmes de zoom graduel standard de la série NAV-12000, le zoom télécentrique 12x dispose de 14 crans de graduations, pouvant être étalonnés et enregistrés dans le logiciel de mesure Metric. La distance de travail (extrémité de l’objectif jusqu’à l’objet) d’env. 180 mm ne doit pas être modifiée.La plage de zoom comprend une zone de visibilité de 4 mm à 50 mm en cas d’association avec une puce de caméra 1 1/8’’ ou 1/3’’ pour un grossissement supérieur. La profondeur de champ de l’objet varie dans cette zone de 1,3 mm à 38,8 mm. Vous pourrez retrouver les détails techniques complets dans la matrice ci-dessous.

Quatre versions manuelles sont livrables : TZS-N avec ou sans reflet lumineux coaxial ainsi que TZS-N avec ou sans reflet lumineux coaxial avec structure à 90°. Le système doté d’un miroir de renvoi a été conçu pour un montage peu encombrant dans les machines. Les systèmes manuels sont souvent utilisés pour équiper les rectifieuses ou les machines de dressage. En option, nous livrons un boîtier de protection destiné au système de zoom télécentrique manuel.

Le boîtier de protection est particulièrement essentiel, en cas d’utilisation dans la machines de dressage, étant donné que la poussière abrasive peut pénétrer dans le mécanisme du système et peut y provoquer des dommages irréversibles. Le boîtier de protection n’est pas disponible pour les versions dotées d’un reflet lumineux coaxial et pour la conception inclinée.

Ces systèmes optiques de grande qualité ne sont naturellement pas conçus pour un montage dans les machines. Nous pouvons fournir les systèmes de zoom manuels et télécentriques motorisés avec des pieds en aluminium ou en granit et en association avec des tables de positionnement ou des tables transversales de mesure. Des versions manuelles ou motorisées sont également livrables. Il existe ainsi une grande variété de possibilités.

Néanmoins, il n’est pas toujours nécessaire d’utiliser un zoom. Pour les objets dont la géométrie est toujours identique ou similaire, une optique télécentrique à distance focale fixe peut être plus judicieuse. Décrivez-nous votre opération de mesure ou bien convenez avec nous d’un rendez-vous pour que nous puissions configurer le système idéal.

Télécentrie côté objet
Le chemin optique télécentrique vu de l’objet est utilisé pour montrer les objets en évitant toute perspective. La pupille d’entrée est à l’infini, les rayons principaux dans l’espace de l’objet étant alors parallèles à l’axe optique. La lentille avant doit donc être au moins aussi grande que l’objet. Ce chemin optique a la particularité de garder l’échelle de présentation même si l’objet est déplacé de façon axiale. La taille de l’image ne change donc pas en même temps que la distance. Elle est seulement moins distincte lorsque l’objet sort du niveau idéal. Cette particularité est utilisée dans les objectifs de mesure pour permettre une tolérance de position de l’objet à contrôler. La distance de travail acceptable est définie par la profondeur de champ et donnée dans les fiches techniques. L’échelle constante permet une mise au point facile des microscopes. Le chemin optique télécentrique du côté de l’objet est facile à obtenir avec une lentille convergente unique avec un iris dans le plan focal au niveau de l’image.

Télécentrie côté image
Le chemin optique télécentrique du côté de l’image sert surtout à mettre celui-ci en parallèle. Il est utilisé avec les objectifs de caméra numériques pour éviter le vignetage des pixels. La pupille d’entrée est à l’infini, les cônes de réflexion étant alors verticaux par rapport à la surface de l’image. Le chemin optique télécentrique du côté de l’image est facile à obtenir avec une lentille convergente unique avec un iris dans le plan focal au niveau de l’objet.

Télécentrie simultanée
Le chemin optique télécentrique simultané associe les chemins optiques télécentriques du côté de l’objet et de l’image. Ces objectifs sont particulièrement utiles en technique de mesure, et en photolithographie. Les pupilles d’entrée et de sortie sont à l’infini, le système obtenu est afocal. À la différence de la télémétrie du côté de l’objet, le positionnement toléré de l’objet n’est pas limité par la profondeur de champ. Le niveau de l’image peut être focalisé ultérieurement sans modification de l’échelle de représentation. Le chemin optique télécentrique simultané est facile à obtenir avec deux lentilles convergentes séparées par un iris. La distance lentille-iris doit correspondre à la distance focale. Un objectif télécentrique simultané ne présente pas en théorie d’erreur de représentation (distorsion...)
(source: Gottfried Schröder : Optique technique, Vogel-Verlag Würzburg 1977, ISBN 3-8023-0067-X)

Éclairages télécentriques
Les éclairages télécentriques sont une forme particulière d’éclairage dirigé avec une forte caractéristique de direction. Ils sont essentiellement utilisés dans le cadre d’éclairage par transparence. Une source de lumière (le plus souvent DEL) à petite ouverture définie est installé dans le plan focal de l’objectif de la lampe. Résultat : cela donne un chemin optique principal parallèle. Un éclairage télécentrique n’est pas un éclairage parallèle (ouverture définie). Il est ainsi moins sensible aux vibrations et erreurs de mise au point.

L’éclairage télécentrique donne une lumière très homogène et contrastée du champ de vision. Il doit toujours être utilisé avec des objectifs télécentriques, car la source de lumière (DEL), pour un objectif entocentrique et à cause du chemin optique principal parallèle, semble aller à l’infini. Principalement, cet éclairage utilise les longueurs d’onde bleue (précision maximale) en raison de leur faible diffraction. Les éclairages télécentriques diminuent avec succès l’influence des autres sources de lumières grâce à leur forte caractéristique de direction.

Applications
Toujours utilisé avec les objectifs télécentriques quand l’observation requiert un éclairage lumineux et contrasté pour des objets difficiles à traiter devant être reconnus ou mesurés très précisément. L’axe d’alignement préférentiel de l’émissivité spectrale nécessite une orientation exacte. Il faut donc s’assurer que la fixation de l’éclairage télécentrique soit solide et variable. Lors de l’utilisation de composants télécentriques, la syntonisation des ouvertures de l’éclairage et de l’image obtenue détermine essentiellement la situation de la position des bords. Les produits suivants sont tous munis d’optique télécentrique côté objet.