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Vorstellung Keyence VHX

Begonnen von Nochnmikroskop, September 30, 2021, 21:54:14 NACHMITTAGS

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Nochnmikroskop

Hallo allerseits,
ich möchte hier mein Keyence VHX 7020 Mikroskop vorstellen, nachdem dementsprechende Anfragen kamen.
Edit 02.10.21: ich habe keinerlei monetäre Interessen, ich arbeite auch nicht für die Firma Keyence. Meine Auflistung ist keinesfalls vollständig und spiegelt meine eigenen bisherigen Erkenntnisse wieder. Die offiziellen Prospektangaben des Herstellers, welche ich hier zitiert habe, kann jedermann nachlesen, dazu muss man sich bei Keyence kostenlos anmelden.

1.   Monitor (27 Zoll, 4K) mit integriertem Rechner (intel core i7, Win10, 16Gb RAM, 1 TB Festplatte) und angeflanschter LED Lichtquelle.

2.   Stativ mit 3 motorisierten Achsen und neigbarer Säule.
a.   Es besteht eine Durchlichtmöglichkeit mit eingebauter LED Beleuchtung. Der Objekttisch ist händisch +- 90° drehbar.
b.   Z-Achse Objektiv: Verfahrweg 49 mm, kleinste Verfahr Möglichkeit 0,1µm
c.   Z-Achse Objekttisch: Verfahrweg 50 mm.
d.   X und Y Achse mit 20 mm x 20 mm Verfahrweg, kleinste Verfahr Möglichkeit 1µm.

3.   Das Objektiv ZST verfügt am Kopf über 2 schwenkbare Objektive. Teil 1  20-200x, Teil 2 200x – 2000x. Die Vergrößerung bezieht sich auf einen 15 Zoll Monitor.
Die 10x Vergrößerungsstufen sind kontinuierlich einstellbar, weisen aber zum Stacken und für spätere Messungen reproduzierbare Raststufen auf.
Bildbreite zwischen 15,24 mm und 0,15 mm. Bei beiden Teilen ist jeweils eine Polarisation eingebaut.
Arbeitsabstand ist bei allen Vergrößerungen 15 mm.
Eine NA wird von Keyence beim ZST nicht angegeben, die Auflösung beträgt 1600 LP/mm (gemessen mit Zeiss Auflösungs-Testobjekt 3000).
Das Objektiv weist seitlich die Einspeisung des Lichtleiters auf, welcher für Koaxiallicht über einen halbdurchlässigen Spiegel, und oder als Ringlicht auf das Objekt geleitet wird.
Beide Lichtarten können in 4 Segmenten segmentiert oder auch miteinander gemischt werden.

4.   Die Videokamera ist oben am Objektiv angebracht und kann in 90° Schritten befestigt werden. Die Auflösung beträgt 2048 Pixel x 1536 Pixel. Ein Hochauflösungsmodus für Einzelaufnahmen ist per Pixelshift möglich, dann ergibt sich eine Aufnahme von 6144 Pixel x 4608 Pixel.
Die nominelle Auflösung kann auch als Videodatei in AVI Format mit 15 Bildern/s gespeichert werden. Die Bilder sind als TIF (16Bit) oder JPG speicherbar.

5.   Zum Lieferumfang gehörte noch eine Konsole, mittels derer unterschiedliche Schnellfunktionen wie z.B. HDR, OSE, Stativmitte, etc. gewählt werden.
Auch die Z-Achse kann in Grob- und Feinverstellung bewegt werden.

6.   Die Software (basiert auf Win10) besteht im Wesentlichen aus der Bedienung der Achsen und der Datenverarbeitung. Zusätzlich habe ich noch eine Messsoftware dazu gekauft. Des Weiteren ist eine Windows Software dabei, mit der man nachträglich die HDR-, OSE-Bilder anpassen und Messungen durchführen kann.

7.   Allgemeine Daten:
a.   Stitchbereich max. 50.000 Px x 50.000 Px.
b.   Z-Achsen Stackbereich 200 Aufnahmen im Automatik-Modus.
c.   Objekttisch Belastbarkeit max. 5 kg.

8.   Workflow:
a.   Zur Grundeinstellung kann ein Weißabgleich für alle Lichtarten automatisch durchgeführt werden.
b.   Die Messskala, Kommentare und Vergrößerungseinblendungen können auf dem Monitor und jedem Bild eingeblendet werden.
c.   Für jede Grundeinstellung kann ein Benutzer festgelegt werden um schnell auf verschiedene Einstellungen wechseln zu können.
d.   Es gibt die Möglichkeit ein Übersichtspanorama anzufertigen, bei dem der ganze Verfahrbereich der X und Y Achse vom Zentrum her abgefahren und als Übersichtsbild gespeichert wird. Später kann dann per Mausklick jede Stelle ausgewählt werden, die motorische Verstellung fährt dann den Punkt an. Einzelne Punkte können auch abgespeichert werden.
e.   Für Stacks können mehrere Varianten gewählt werden. Von unten nach oben, vom Zentrum aus schneckenförmig nach außen, feste vorprogrammierte Wege.
f.   Die Stackschrittweite kann in Z-Richtung ab 0,1µm frei gewählt werden.

9.   Besonderheiten, Sonderfunktionen:
a.   Möglichkeit der Serienaufnahmen, Intervallaufnahmen, auch mit erneuter Fokussierung.
b.   Automatische Tiefenschärfe durch Schnellstack in Z-Achse.
c.   Antireflexionsmodus, Relexe vom Objekt werden herausgerechnet, 2 Modi wählbar.
d.   Multi-Lighting. Objekt wird aus verschiedenen Richtungen belichtet, eine Mischung kann danach angewandt werden.
e.   OSE Optical Shadow Mode. Glanz und Farbe werden nach unterschiedlichen Belichtungen herausgerechnet, es können dann besonders gut Kratzer etc. erkannt werden.
f.   Bildschirmteilung mit Vergleich unterschiedlicher Bereiche, Objekte.
g.   Umfangreiche Messmöglichkeit und Berichtswesen.
h.   HDR-Aufnahme mit guter Anpassungsmöglichkeit
i.   Lichtzufuhr kann mittels verstellbarer Blende manuell justiert werden.
j.   Reliefmodus in verschiedenen Variationen
k.   Zusätzliche Fokuskamera zeigt den Objekttisch, es kann mit Mausklick ein Objektteil angeklickt werden, woraufhin die Z-Achse automatisch die Höhe anfährt und fokussiert.
Diese Kamera dient auch zur automatischen Ausrichtung, wenn nachträglich die Z-Achse verkippt wird. S.g. euzentrische Verstellmöglichkeit.
l.   Je nach Vergrößerung am Objektiv variiert die Z-Achsengeschwindigkeit, bei hohen Vergrößerungen wird die Verstellung in kleineren Schritten eingeleitet. Ebenso bei X- und Y-Achse. Anm. das ist etwas gewöhnungsbedürftig.
m.   Noch viele weitere Funktionen, die hier nicht alle genannt werden können.

10.   Stärken:
a.   Gute Systemsoftware
b.   Schnelle Bildverarbeitung
c.   16 Bit Verarbeitung
d.   Stabiles Betriebssystem
e.   Guter Monitor
f.   Hoher Z-Verstellbereich, auch größere Objekte können mikroskopiert werden.
g.   Sehr schnelle Tiefenzusamensetzung zwischen ca. 2 bis 20s. je nach Wegstrecke
h.   Sehr schnelle Stackgeschwindigkeit.
i.   Gute Panoramaleistung.
j.   Guter 3D-Stitch/Stack.
k.   3D-Stack kann vor abschließender Bearbeitung nachgebessert werden durch erneute Einzelaufnahme(n).
l.   Gute Dokumentationsmöglichkeit von Messergebnissen. Anm. war Aufpreis pflichtig
m.   Durch Schrägstellung der Z-Achse kann man auch 45° seitlich arbeiten (Edit 24.10.21 nach rechts geht bis 90°).
n.   Möglichkeit die einzelnen Aufnahmen eines Stacks abzuspeichern um extern nachzubearbeiten, sowohl TIF, als auch JPG. Anm. es gibt nur eine automatische Funktion dazu, nicht grundsätzlich möglich.
o.   Alle Sonderfunktionen wie HDR können auch beim Stacken benutzt werden.
p.     Ergänzung 24.10.21 Keyence gewährt einen Life-Time-Support ohne Mehrkosten, der beinhaltet u.a. Justierung und
        Kalibrierung des Systems, technischen Support und Software-Updates, das sollte hier nicht unterschlagen werden!


11.   Mäßig bis Verbesserungsbedürftig
a.   Ausbaufähigkeit mit z.B. UV-Licht ist von Keyence nicht vorgesehen. Man muss auf alternative Lieferanten und externe Lösungen ausweichen. Anm. es gibt natürlich andere Produkte von Keyence, die das können.
b.   Keine Möglichkeit höchstaufgelöste Bilder von Dauerpräparaten zu erstellen, da keine Deckglaskorrektur möglich. Anm. ich arbeite daran. Anm. es gibt natürlich andere Produkte von Keyence, die das können.
c.   Eine Möglichkeit Standard-Mikroskop Objektive anzubauen fehlt. Anm. ich arbeite daran.
d.   Stacking geht bei hohen Vergrößerungen zu schnell, Schwingungen vom Lichtleiterkabel und der Datenleitungen verursachen leichte Unschärfen. Die Bildstabilisierung funktioniert hier nicht. Anm. habe eine Fernsteuerung entwickelt, aber noch nicht ganz fertig.
e.   Der Hochauflösungsmodus per Pixelshift kann nur bei Einzelbildern angewandt werden. Anm. auch hier kann zukünftig eine eigene Fernsteuerung helfen, mal sehen.
f.   Die Z-Verstellung reagiert mit unterschiedlicher Verfahrgeschwindigkeit, wenn schneller, oder langsamer am Groß- und Feintriebknopf gedreht wird. Anm. ist stark gewöhnungsbedürftig.
LG Frank
Meistens Auflicht, alle Themenbereiche
Zeiss Axiolab, Keyence VHX, Olympus SZX16, Canon EOS 700D, Panasonic G9, Touptek u.a.

Werner

Frage zur Apertur:
Wie groß ist der Durchmesser der Frontlinse und wie deren Abstand zum fokussierten Objekt?

Gruß - Werner

Nochnmikroskop

#2
Hallo Werner,
der Durchmesser der Frontlinse beträgt 25 mm, der Abstand zum fokussierten Objekt ist immer 15 mm.
LG Frank

Ergänzung 02.10.21:
Die 25 mm Durchmesser der Frontlinse beziehen sich nur auf den Teil 20x bis 200x. Beim zweiten Teil des Objektivs, 200x bis 2000x, beträgt die Frontlinse nur 20 mm im Durchmesser.
Frank
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Stuessi

Hallo,

daraus berechne ich

nA <= 0,64  ===>Auflösung bis zu 1100 Lp/mm

Noch eine Frage. Was kostet solch ein Mikroskop komplett?

Gruß,
Rolf

plaenerdd

Hallo Rolf,
die von Frank gemessene höhere Auflösung von 1600 Lp/mm dürfte sich aus der Zusammenrechnung mehrerer Aufnahmen ergeben. Der Effekt ist ja schon lange von der Video-Mikroskopie bekannt.
Beste Grüße
Gerd
Fossilien, Gesteine und Tümpeln mit
Durchlicht: Olympus VANOX mit DIC, Ph, DF und BF; etliche Zeiss-Jena-Geräte,
Auflicht: CZJ "VERTIVAL", Stemi: MBS-10, CZJ SMXX;
Inverses: Willovert mit Ph

Nochnmikroskop

Hallo Rolf und Gerd,
die Auflösung ist im LiveView abgelesen worden, das Zeiss Testobjekt hat eine helle und eine dunkle Fläche, wo die Doppellinien erkennbar sind. Man muss aber schon die Beleuchtung gut einstellen, um die Linien erkennen zu können.
Übrigens hat ein Testobjektiv mit NA 0,82 (500× bis 5000x, Arbeitsabstand 4,4 mm) lt. Keyence eine gemessene Auflösung von 2250 bis knapp 2500 lp/mm.
Über den Preis möchte ich nicht schreiben, aber Keyence unterbreitet sicher gerne ein unverbindliches Angebot und macht auch privat gerne eine Vorführung.
Anhaltspunkte gibt es im Gebrauchtmarkt.
LG Frank
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Rene

Zitat von: Nochnmikroskop in Oktober 01, 2021, 12:54:44 NACHMITTAGS
Über den Preis möchte ich nicht schreiben, aber Keyence unterbreitet sicher gerne ein unverbindliches Angebot und macht auch privat gerne eine Vorführung.
Anhaltspunkte gibt es im Gebrauchtmarkt.
LG Frank

Das war ein ziemlicher Schock...

René

Peter V.

#7
Hallo,

nun, für des Preis eines Keyence bekommt man üblicherweise ein klassisches konventionelles hochwertiges Labormikroskop von Zeiss, Olympus, Leica mit allem "DIK und Zapp"  ;)

Die Keyence sind schon eine sehr spezielle Art von Mikroskop für ganz spezielle Anwedungszwecke. Zweifellos ein schönes "Spielzeug" für das professionelle Qualitätsprüfungs- und Entwicklungslabor in der Industrie, wenn Geld eine untergeodnete Rolle spielt.

https://www.youtube.com/watch?v=xOhetGx6unI

Ob man (auch im professionellen Labor) all diese "Features" wirklich braucht?

Hezrliche Grüße
Peter


Dieses Post wurde CO2-neutral erstellt und ist vegan. Für 100 Posts lasse ich ein Gänseblümchen in Ecuador pflanzen.

Nochnmikroskop

Hallo René,
der Preisverfall ist bei Keyence nicht sooo hoch. Die angebotenen gebrauchten Mikroskope sind auch meist schon recht alt, mind. 2 Generationen veraltet. Es besteht die Hoffnung, das beim aktuellen System ebenfalls so ein geringer Preisverfall darstellbar ist.

Peter,
keine Frage gibt es auch vollautomatische konventionelle Mikroskope von den genannten Herstellern, aber ich komme ja von der Insekten Makroskopie her, da schien mir ein Auflicht Mikroskop mit großem Arbeitabstand idealer zu sein.
Zudem gibt es sehr gute gebrauchte mit allem "DIK und Zapp" für Durchlicht relativ preiswert, das hätte ich mir z.B. nie neu gekauft. Es kann durchaus sein, das so etwas später einmal neben dem Keyence steht, um für die allermeisten Fälle gewappnet zu sein.  ;D

Grüße aus Minden
Frank
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anne

Hallo Frank,
also in der Materialprüfung ist dieses Mikroskop ein Traum, sowas hätte ich mir früher bei der Arbeit gewünscht.
ich denke, das ist auch der hauptsächliche Einsatzbereich.
lg
anne

Nochnmikroskop

Hallo Anne,
tatsächlich hatte ich vor Jahren in unserer Firma eine Vorführung, im Prinzip Materialprüfung.
Beruflich bin ich auch da unterwegs, aber nicht mit Mikroskop, also habe ich schon eine gewisse Vorbelastung diesbezüglich.

Ich finde es angenehm, einen Übersichtsscan vorab anzufertigen, das geht hier recht schnell.
Beim konventionellen Mikroskop springe ich immer hin und her, mal mit geringer Vergrößerung dann wieder zurück!
Wie machst Du das? Einfach systematisch den gesamten Objektträger absuchen? Bei 100x und NA1,5 und besser, da sucht man sich doch einen Wolf?!
Mir reicht schon 40x NA 0,65, da wird so ein Objektträger ganz schön groß.  ;D
LG Frank
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anne

#11
Hallo Frank,
zum Fotografieren suche ich den Objektträger mit dem 20er Objektiv ab und wechsle dann für das Bild in die gewünschte Vergrößerung.
Zum Diatomeenauslesen habe ich einen kleinen x-y-Tisch am Stemi und suche systematisch den Objektträger ab.
Es ist dann tatsächlich schwer die Stelle wieder zu finden, falls man dazwischen eine Diatomee rauspickt.
Ein Forenmitglied hat das über einen ansteuerbaren x-y Tisch gelöst, um immer wieder an die zuletzt betrachtete Stelle zurückzukommen.

Ich habe früher Lackoberflächen und Querschnitte von lackierten/beschichteten Autokarosserieteilen am Mikroskop betrachtet. Die Tools die es heute gibt und die Software bietet, hätten mir früher viel geholfen. Das könnten man aber evtl. auch heute mit einem Auflichtmikroskop mit motorischem Tisch und entsprechender Software realisieren.
Die Firmen benötigen ja eine effiziente Arbeitsweise, da ist das Geld dann schon dafür da bzw. wäre es bei mir in der Firma früher dagewesen.

Was mir schleierhaft ist, ist die angebende 2000fache Vergrößerung, das ist doch physikalisch gar nicht möglich, oder täusche ich mich?

lg
anne


Nochnmikroskop

Hallo Anne,
danke für Deine Aufklärung. Die Sucherei nach der einen tollen Diatomeen geht also euch "Profis" nicht so einfach von der Hand.

Ich muss natürlich zugeben, dass die Schärfentiefe bei meinem Objektiv am VHX aufgrund geringerer NA deutlich höher ist, das hilft bei der Findung zusätzlich auch noch.
Bei dem aktuell im Test befindlichen Objektiv, welches offiziell eine NA von 0,82 aufweist, ist die Sucherei trotz der Möglichkeiten schon deutlich höher, als bei meinem Objektiv.

Deine frühere Arbeit hast Du bestimmt auch schon bei damals hochwertigen Gerätschaften durchgeführt. Ich habe in der Firma nur eine 20€ USB Mikroskop bekommen, wenngleich die einzelnen Lackschichten ( Küchenmöbel) beim Gitterschnitt z.T. schon erkennbar sind.

2000 fache Vergrößerung: ist bei dem Auflösungsvermögen letztendlich nicht realistisch, die Bildinformationen steigen ab 1000 fach nur marginal. Die Angaben sind ja bezogen auf einen 15 Zoll Monitor. Obwohl, ich habe ja einen 27 Zoll, dann wäre der Wert ja noch höher, hmmm.
Bei Keyence und auch anderen gibt es auch noch größere "Vergrößerungen". Und wenn das nicht reicht, dann nimmt man digitale Vergrößerung dazu.  ;D

Schönen Abend noch
Frank
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beamish

Hallo,
die Angabe einer "Vergrösserung" halte ich für Unfug. Die macht vielleicht Sinn in einem gedruckten Buch, keinesfalls in einem digtalen Medium. Da sind die einzigen Informationen, die man braucht, ein Maßstabbalken im Bild und  mit welchem Objektiv gearbeitet wurde.
Grüsse
Martin
Zeiss RA mit Trinotubus 0/100
No-Name China-Stereomikroskop mit Trinotubus
beide mit Canon EOS 500D

Stuessi

#14
Zitat von: Nochnmikroskop in September 30, 2021, 21:54:14 NACHMITTAGS
Hallo allerseits,
ich möchte hier mein Keyence VHX 7020 Mikroskop vorstellen, nachdem dementsprechende Anfragen kamen.
1.  ...  11.

Hallo Frank,

danke für die Liste, die ich beeindruckend finde. Viele Einstellungen benötigt man sicher selten. Ich müsste dazu -falls überhaupt möglich- immer das Mikroskop wechseln.
Welche der Einstellungen kannst Du programmieren?
Kannst Du z.B. gezielt immer die gleichen xy-Positionen eines Präparats absuchen lassen?
Gibt es zur Tischbewegung einen Joystick?
Stimmen Tischbewegungsrichtung und Bild überein?

Grüße,
Rolf