Vieworks VCS-14MX2 Caméra

Caméra industrielle 14 MP haute vitesse pour l'inspection des écrans plats, circuits imprimés et semi-conducteurs

La Vieworks VCS-14MX2 est une caméra industrielle de 14 mégapixels qui capture des images en pleine résolution jusqu'à 338 fps via CoaXPress 2.0. Elle offre aux lignes d'inspection FPD, PCB et semi-conducteurs la résolution nécessaire pour détecter des défauts plus fins sans ralentir la production. Les versions monochrome et couleur permettent à la même plateforme de couvrir aussi bien les tâches d'inspection en niveaux de gris qu'en couleur.

 

Sélectionnez votre modèle Vieworks VC:

Points Clés

  • Résolution de 14 MP (4 608 × 3 072) sur un capteur CMOS à éclairage face arrière avec des pixels de 5,5 µm : conserve la sensibilité à la lumière que les capteurs à éclairage face avant perdent à cette résolution.
  • Jusqu'à 338 fps en pleine résolution : via une interface CoaXPress 2.0 à quatre voies (50 Gbit/s), ou jusqu'à 21 037 fps en fenêtre de scan partiel de 32 lignes.
  • Obturateur global avec correction embarquée : correction DSNU, PRNU, de champ plat et des pixels défectueux, ainsi qu'un mode HDR combinant des expositions à faible et forte amplification pour les surfaces à fort contraste.
  • Deux options de boîtier, une seule spécification : ventilé (83,3 mm) ou à dissipateur (86,6 mm), tous deux conçus pour fonctionner de 0 à 40 °C avec des spécifications électriques et optiques identiques.
  • Monture d'objectif M42 en standard : montures personnalisées disponibles sur demande.

Qu'est-ce qu'un capteur CMOS à éclairage face arrière (BSI) ?

Un capteur à éclairage face arrière place la couche de câblage derrière la photodiode plutôt que devant elle, de sorte qu'une plus grande partie de la surface de chaque pixel est exposée à la lumière incidente. À taille de pixel fixe, cela augmente l'efficacité quantique par rapport à un capteur à éclairage face avant de même résolution. C'est ce qui permet à la VCS-14MX2 de combiner une résolution de 14 MP et un pas de pixel de 5,5 µm avec des cadences élevées, sans la perte de sensibilité à la lumière habituellement observée lorsque la résolution augmente.

Frontside illuminated sensor with microlensesFrontside illuminated sensor with microlenses
Frontside illuminated sensor with light-guidesFrontside illuminated sensor with light-guides
Backside illunimated sensorBackside illunimated sensor

Résolution, vitesse et sensibilité : rarement réunies

Lorsque la résolution du capteur augmente à taille de pixel fixe, l'un de ces deux compromis s'impose généralement. Soit le volume de données dépasse la capacité de l'interface et la cadence chute, soit le câblage nécessaire pour lire davantage de pixels masque une partie de chaque pixel et la sensibilité diminue.

 

Sur les lignes d'inspection d'écrans plats (FPD), de circuits imprimés (PCB) et de semi-conducteurs fonctionnant à la vitesse de production, cela impose généralement un choix : ralentir la ligne pour préserver la qualité d'image, ou accepter une sensibilité aux défauts réduite pour maintenir la cadence. Pour les tâches d'inspection à débit plus faible, une caméra CMOS plus simple et de résolution inférieure reste le choix le plus économique.

 

La VCS-14MX2 est conçue pour supprimer ce compromis plutôt que pour le gérer.

Pleine résolution, pleine vitesse

L'association du capteur BSI GSPRINT5514 de Gpixel et d'une interface CoaXPress 2.0 à quatre voies permet à la VCS-14MX2 de lire l'image complète de 14 MP jusqu'à 338 fps, avec un débit de données maximal de 50 Gbit/s. La capture en obturateur global évite la distorsion introduite par l'obturateur roulant sur les pièces ou bandes en mouvement rapide. La correction embarquée du bruit fixe non uniforme (DSNU) et de la réponse photométrique non uniforme (PRNU), combinée à la correction de champ plat (FFC) en temps réel, assure un résultat homogène sur toute la surface du capteur, et pas seulement en son centre.

 

  • Images complètes en 14 MP jusqu'à 338 fps
  • Sensibilité à la lumière conservée à haute résolution, sans être sacrifiée pour l'obtenir
  • Jusqu'à 21 037 fps disponibles en fenêtre de scan partiel de 32 lignes
  • Correction et rendu homogènes sur les variantes monochrome et couleur

Principaux Avantages

Capteur 14 MP à éclairage face arrière

 

Le capteur GSPRINT5514 associe une résolution de 4 608 × 3 072 à des pixels de 5,5 µm et à la technologie BSI, offrant aux ingénieurs d'inspection un détail fin sans la perte de sensibilité qu'entraînerait un capteur à éclairage face avant à la même résolution.

FInterface CoaXPress 2.0 à quatre voies

 

Le CXP-12 sur quatre connexions coaxiales offre un débit allant jusqu'à 50 Gbit/s, de sorte que l'interface de la caméra suit le rythme de la capture en pleine résolution à 338 fps au lieu de devenir le goulot d'étranglement d'une ligne rapide.

Correction d'image embarquée

 

Les corrections DSNU, PRNU, de champ plat et des pixels défectueux s'exécutent directement dans la caméra, ce qui maintient l'homogénéité sur l'ensemble du capteur et réduit la charge de correction reportée sur le PC hôte ou le FPGA.

Mode composite HDR

 

Une paire d'expositions à faible et forte amplification est combinée en une seule image composite, élargissant la plage dynamique pour les scènes associant reflets brillants et détails sombres, une situation fréquente sur les circuits imprimés soudés ainsi que sur les substrats métalliques ou en verre.

Scan partiel pour fenêtres à très haute vitesse

 

Réduire la zone active à 32 lignes porte la cadence jusqu'à 21 037 fps, utile lorsque seule une région d'intérêt étroite doit être capturée à très haute vitesse, comme pour l'inspection de bandes ou les séquences de déclenchement rapide.

Compatibilité GenICam et CVB

 

En tant que caméra CoaXPress conforme GenICam, la VCS-14MX2 s'intègre à CVB Common Vision Blox de STEMMER IMAGING via une interface GenICam GenTL standard, offrant aux développeurs un accès direct et standardisé aux paramètres de la caméra.

Caractéristiques Techniques

Paramètre VCS-14MX2 (ventilé) / -HS (dissipateur)

Résolution (H × V)

4 608 × 3 072 (14 MP)

Capteur

Gpixel GSPRINT5514, BSI CMOS, obturateur global

Taille de pixel

5,5 µm × 5,5 µm

Format optique

25,34 mm × 16,90 mm (30,5 mm en diagonale)

Interface

CoaXPress 2.0 (CXP-12), 4 connexions

Cadence max. (pleine résolution, 8 bits)

338 fps (CXP-12 × 4)

Scan partiel max.

21 037 fps à 32 lignes, CXP-12

Format de données pixel

Mono : 8/10/12 bits · Couleur : RG Bayer 8/10/12 bits

Plage dynamique

Typ. 66 dB à 12 bits

Déclenchement

Libre, matériel, logiciel ou CXP ; déclenchement externe 3,3–24 V, isolé optiquement

Monture d'objectif

M42 (montures personnalisées disponibles sur demande)

Dimensions (l × H × L)

68 × 68 × 83,3 mm (ventilé)
68 × 68 × 86,6 mm (dissipateur)

Poids

460 g (ventilé) / 470 g (dissipateur)

Alimentation

11–24 VCC externe ou PoCXP (24 VCC, min. deux câbles compatibles PoCXP) · Dissipation typ. 19 W

Pour la plupart des installations d'inspection FPD, PCB et semi-conducteurs, le choix entre la variante ventilée et la variante à dissipateur (-HS) dépendra de la circulation d'air dans le boîtier et de la tolérance aux vibrations, plutôt que d'une différence de performance d'image, les deux variantes partageant des spécifications identiques de capteur, d'interface et de correction.

Domaines d'Application

Inspection des écrans plats (FPD)

L'inspection des écrans de grande taille bénéficie de l'association haute résolution et pleine cadence de la VCS-14MX2, qui détecte les défauts au niveau du pixel sans ralentir la ligne. La variante couleur permet la détection de défauts chromatiques lorsque la résolution monochrome seule ne suffit pas à caractériser un défaut.

Inspection de circuits imprimés et d'électronique

Le placement de composants à pas fin comme le contrôle des joints de soudure reposent tous deux sur la capacité à résoudre de petits détails de manière fiable sur l'ensemble du champ de vision. Le mode composite HDR est particulièrement utile ici, conservant le détail à la fois dans les zones de soudure réfléchissantes et dans le substrat plus sombre de la carte, au sein d'une seule capture.

Inspection de semi-conducteurs

L'inspection de caractéristiques au niveau des wafers et des puces nécessite à la fois la résolution pour distinguer des structures fines et le débit pour suivre le rythme des équipements de manutention. La capture en obturateur global préserve la précision géométrique même lorsque les pièces sont indexées ou en mouvement pendant l'acquisition.

Recherche, imagerie scientifique et numérisation de documents/films

En dehors des lignes de production à haute vitesse, le même capteur et la même résolution conviennent aux applications à plus faible débit où l'homogénéité de l'image et le détail fin comptent davantage que la cadence brute.

STEMMER IMAGING : un accompagnement pour le déploiement de la VCS-14MX2

STEMMER IMAGING accompagne la VCS-14MX2 depuis l'étude de faisabilité initiale jusqu'au déploiement en production, avec le soutien d'un portefeuille indépendant des fabricants et du Technical Competence Centre.

Operational Services

Le montage caméra-objectif, la mise au point et l'étalonnage intrinsèque sont disponibles avant même que la caméra n'arrive sur la ligne, tout comme l'installation logicielle et la préconfiguration, qui réduisent le temps de mise en service sur site.

Engineering Services

Lorsque les exigences de résolution, de cadence ou de plage dynamique sont encore en cours de définition, les tests de faisabilité et le coaching technique individuel aident à confirmer que la VCS-14MX2 convient à l'application avant l'achat.

Special Solutions & Applications

Pour les tâches d'inspection nécessitant plus qu'une simple caméra, éclairage ou optique sur mesure, ou sous-système complet, l'équipe Special Solutions de STEMMER IMAGING développe des configurations sur mesure et prêtes pour la série autour de la VCS-14MX2.

FAQ

Quand choisir la VCS-14MX2 plutôt qu'une caméra industrielle de résolution inférieure ?

Choisissez-la lorsqu'une tâche d'inspection nécessite à la fois une haute résolution et un débit élevé, par exemple pour détecter des défauts fins sur une ligne FPD ou PCB rapide. Si l'application ne nécessite que l'un des deux, une caméra de résolution ou de vitesse inférieure reste généralement l'option la plus économique.

Quelle est la différence entre les versions ventilée et à dissipateur ?

Les deux partagent des spécifications identiques de capteur, d'interface et de performance d'image. Elles ne diffèrent que par leur longueur physique (83,3 mm contre 86,6 mm), leur poids (460 g contre 470 g) et leur méthode de refroidissement ; le choix dépend donc des exigences de circulation d'air, de tolérance aux vibrations et de conditions ambiantes.

La VCS-14MX2 est-elle compatible avec CVB Common Vision Blox ?

Oui. La caméra est conforme GenICam, ce qui lui permet de s'intégrer à CVB via l'interface standard GenICam GenTL pour le contrôle de la caméra et l'acquisition d'images.

De quel frame grabber la VCS-14MX2 a-t-elle besoin ?

Elle nécessite un frame grabber CoaXPress 2.0 (CXP-12) à quatre connexions pour atteindre les 338 fps complets à 50 Gbit/s. Parmi les frame grabbers compatibles figurent le Teledyne DALSA Xtium2-CXP PX8 Quad et l'Euresys Coaxlink Quad CXP-12.

À quoi sert le mode de scan partiel ?

Le scan partiel réduit la zone active du capteur à seulement 32 lignes, portant la cadence maximale à 21 037 fps. Il convient aux applications qui n'ont besoin de capturer qu'une région d'intérêt étroite à très haute vitesse, comme les fenêtres d'inspection à déclenchement rapide.

La caméra prend-elle en charge l'inspection couleur en plus du monochrome ?

Oui, les versions monochrome et couleur (RG Bayer) sont toutes deux disponibles en profondeur de pixel de 8, 10 ou 12 bits, de sorte que la même plateforme couvre à la fois la détection de défauts en niveaux de gris et les tâches d'inspection chromatique.

Quelle monture d'objectif utilise la VCS-14MX2 ?

La M42 est la monture standard, des montures personnalisées étant disponibles sur demande pour des exigences optiques ou mécaniques spécifiques.

STEMMER IMAGING peut-il aider à confirmer que la VCS-14MX2 convient à une ligne d'inspection existante avant de m'engager ?

Oui, c'est précisément l'objet des tests de faisabilité d'Engineering Services : vérifier la résolution, la vitesse et la plage dynamique par rapport à l'application réelle avant que la caméra ne soit intégrée dans la spécification d'un système.