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09.02.2011

Contact-Image-Sensor Tube-CIS

Prüfung flacher Materialien und Innenflächen

Contact-Image-Sensor Tube-CIS

Contact-Image-Sensor Tube-CIS

Tube-CIS heißen die Contact-Image-Sensoren von Tichawa Vision, Friedberg, die nach eigenen Angaben eine Alternative zu herkömmlichen Zeilenkameras sind. Die Sensoren zeichnen sich durch Zeilenraten von bis zu 60 kHz unabhängig von der Lesebreite, eine hohe Lichtempfindlichkeit und eine hohe Ortsauflösung bis 6 000 dpi aus. Der Vertrieb erfolgt über Stemmer Imaging, Puchheim. Die Technologie der Contact-Image-Sensoren (CIS) eignet sich insbesondere für Applikationen, bei denen flache Materialien geprüft werden sollen und bei denen der Einbauraum den Einsatz anderer Technologien nicht zulässt.

Die von ihrer prinzipiellen Arbeitsweise aus Faxgeräten und Scannern bekannten CIS bestehen meist aus Lesezeile, Optik und Lichtquelle und arbeiten mit einem Abbildungsverhältnis von 1:1. Der Sensor ist also genauso groß wie die Vorlage, was die sonst bei Kamera/Optik-Systemen häufig auftretenden Verzerrungen ausschließt. Im Gegensatz zur herkömmlichen Scanner-Technik bietet die Weiterentwicklung von Tichawa Vision allerdings einen bis zu zehnfachen Schärfentiefebereich.

Als abbildendes Element wird bei diesen Sensoren nicht ein einzelnes Objektiv, sondern ein Array von gestaffelten Stablinsen eingesetzt. Da die Linsen abgestuft sind, treten keine Änderungen im Brechungsindex auf. Jede einzelne Linse nimmt einen extrem kleinen Bereich des Objekts auf. Durch die minimale Überlappung der einzelnen Bilder entsteht ein scharfes Bild, das entlang einer schmalen Linie auf dem Sensorkopf abgebildet wird.

Als Detektor können CCD- oder CMOS-Sensoren verwendet werden.

Diese Detektoren sind versetzt oder direkt anreihbar und entsprechen in den wesentlichen Merkmalen wie Dunkelrauschen, Peak Response Nonuniformity und Dynamikbereich der Leistung von Standard-Zeilenkameras, jedoch ohne die üblichen Abstriche bei Ortsauflösung und Lichtausbeute. Als maximale Länge des Sensorkopfes sind derzeit bis zu 4,1 m möglich. Die meisten Modelle können direkt nebeneinander montiert werden, so dass unterschiedlichste Prüfbreiten möglich sind. Die Signalverarbeitung erlaubt hohe Datenraten zum Bildverarbeitungssystem über CameraLink oder seit Neuestem auch über Gigabit Ethernet. Wegen der hohen Datenraten der CIS-Produkte bietet sich meist eine Anbindung per CameraLink-Bilderfassungskarte an. Bei geeigneter Wahl der Bilderfassungskarte lassen sich dann sogar Systeme mit Bildvorverarbeitung realisieren.

Zu den Hauptvorteilen der balkenförmigen Sensoren zählen der geringe Platzbedarf von nur wenigen Zentimetern oberhalb des Objekts, das verzerrungsfreie Bild, die großen realisierbaren Längen sowie die hohe Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlichteinstrahlungen. Ihre Konstanz in Bezug auf Lichtintensität, Fokus und Bildwinkel über die gesamte Breite des Prüfobjekts hinweg sowie die einfache Mechanik, die durch die 1:1-Abbildung realisiert werden kann, sind weitere Besonderheiten der CIS-Produktreihe.

Zudem ermöglicht das CIS-System den Aufbau von skalierbaren Lösungen, die entsprechend den Anforderungen angepasst werden können. Die meisten Tichawa-CIS-Produkte können außerdem auch in kundenspezifischen Versionen gefertigt werden. Die integrierten Steuerungsmöglichkeiten beinhalten Encoder-Eingänge ebenso wie eine Belichtungssteuerung und können über RS232 oder Ethernet konfiguriert werden.

Das Tichawa-Produktportfolio beinhaltet Modelle in Monochrom und Farbe sowie Varianten mit UV- und IR-Licht in den unterschiedlichsten Größen. Das Spektrum reicht von der Miniaturversion für den Einsatz unter beengten Platzverhältnissen über spezielle Modelle für Rohrinspektionen bis hin zu hochauflösenden Varianten. Eine Besonderheit stellt dabei das Modell für die Rohrinspektion dar: Hier liefert ein kompakter CIS-Sensor mit Optik und Lichtquelle eine perfekte Bildqualität der Innenwand von rohrförmigen Prüfobjekten.

Anwendungsgebiete der Modelle mit der Bezeichnung Tube-CIS sind alle Bereiche, in denen Innenflächen exakt auf Beschädigungen oder Herstellungsfehler überprüft werden müssen. Mögliche Einsatzgebiete finden sich unter anderem auch im Bereich der Glasherstellung und -verarbeitung, in der Folienherstellung und -verarbeitung, in der Waferinspektion und bei der Prüfung von Solarzellen oder Leiterplatten.

Unternehmensinformation

Stemmer Imaging GmbH

Gutenbergstr. 9 -13
DE 82178 Puchheim
Tel.: 089 80902-0
Fax: 089 80902-116

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