„Der Bereich der Objektive wird in der Bildverarbeitung zu Unrecht etwas stiefmütterlich behandelt. Auf der Vision als Leitmesse der Bildverarbeitung zählen Objektive deshalb bewusst zu den Kernthemen", erklärt Florian Niethammer, Projektleiter Vision bei der Messe Stuttgart. „Der Trend zu größeren Sensoren, kleineren Pixelgrößen und höheren Auflösungen bei Industriekameras ist eindeutig und hat direkte Auswirkungen auf die Objektive, die hier zum Einsatz kommen", beschreibt Nina Kürten, Assistant Manager CCTV und Machine Vision bei Fujifilm Optical Devices Europe, eine aktuelle Entwicklung. „Außerdem wird die Resistenz gegen Stöße und Vibrationen für Objektive wichtiger, da immer mehr Anwendungen mobil sind“, so Kürten weiter. Als eines von vielen Beispielen solcher Einsatzfelder nennt sie robotergesteuerte 3D-Kameras bzw. Scanner, die unter anderem zur Vermessung von Karosserieteilen in der Automobilindustrie dienen. Dr. Boris Lange, Manager Imaging Europe bei Edmund Optics, bestätigt diese Entwicklung: „Wir erleben ein sehr großes Interesse an unserer Objektivserie für raue Umgebungsbedingungen, sei es für den Einsatz in der Robotik, beim autonomen Fahren oder in der 3D-Messtechnik.“ Um die Robustheit der Objektive zu maximieren, haben viele Hersteller die Designs ihrer Produkte überarbeitet. So reagiert Fujifilm auf die gestiegenen Anforderungen mit einer eigenen „Anti Shock & Vibration“-Technologie, bei der die Linsenelemente im Innern des Objektivs mit einer elastischen Fixierung befestigt werden. „Diese Fixierung hält – anders als der in den meisten Fällen eingesetzte Kleber – die Linsenelemente auch bei Temperaturschwankungen und hoher Luftfeuchtigkeit stabil“, erläutert Nina Kürten die Vorzüge. „Die Objektive liefern somit auch bei Anwendungen mit Vibrationen oder Stößen eine gute Bildqualität und minimieren die Verschiebung der optischen Achse.“

Immer speziellere Objektiventwicklungen

Direkte Auswirkungen auf die Entwicklung von Objektiven haben laut Andreas Platz aus dem Produktmanagement Bildverarbeitung von Sill Optics auch erweiterte Wellenlängenbereiche, größere Sensoren und höhere Auflösungen. Platz hat zudem eine weitere technische Strömung ausgemacht: „Der Markt zielt auf immer speziellere Objektiventwicklungen. Individuelle optische und mechanische Designs für kundenspezifische Applikationen sind in Europa auf dem Vormarsch. Sie ermöglichen es auch mittelständigen Unternehmen, gegenüber asiatischen Mitbewerbern zu bestehen.“ Zu den wesentlichen Leistungen, die ein Objektivhersteller seinen Kunden heute bieten muss, zählen nach Meinung von Andreas Platz eine individuelle Beratung, flexible Anwendungsbereiche und kundenspezifische Lösungen – auch für kleine Serien. Während der Vision 2018 wird Sill Optics neben telezentrischen Objektiven mit koaxialer Lichteinkopplung und Flüssiglinse auch telezentrische Objektive für den SWIR-Bereich präsentieren, die neue Möglichkeiten bei der industriellen Bildverarbeitung mit InGaAs-Sensoren eröffnen.

Schnelle Fokussierung mit Flüssiglinsen

Die Geschwindigkeiten in der automatisierten Qualitätskontrolle nehmen ständig zu. Zugleich variieren immer öfter die Losgrößen der zu prüfenden Produkte, was für die eingesetzten Bildverarbeitungssysteme zu häufig wechselnden Arbeitsabständen führt. Auch diese Tendenz hat laut Dr. Boris Lange Einfluss auf die Entwicklung von Objektiven: „Die Integration von Flüssiglinsen in Objektive ermöglicht eine schnelle Fokussierung auf wechselnde Arbeitsabstände. Diese spannende Technologie kann Aufgabenstellungen lösen, die bislang für die Bildverarbeitung nicht oder nur mit extrem hohem Aufwand zu lösen waren.“ Wie diese Technologie funktioniert und welche Vorteile sie Anwendern bieten kann, erfahren Besucher der VISION 2018 unter anderem bei Edmund Optics, Optotune und Sill Optics.