3次元計測 3次元測定 非接触 非破壊 3D デジタルマイクロスコープ レーザ 顕微鏡 レーザー顕微鏡 コンフォーカル 共焦点 SOLIDSCANNER 大阪光科学技術研究所


大阪光科学技術研究所

大阪光科学技術研究所レーザ3次元計測製品、非接触3次元計測器の新製品のご紹介

■レーザープローブによる非接触高輝度リアルなカラー画像が特長。
■非接触3次元計測に色、輝度、表面凹凸、表面粗さなどあらゆる情報を1つに。
■3次元レーザー走査による非接触3次元計測。
■多機能な計測メニュー、高分解能、濃淡検出から高低によるエッジの検出。高視認性3次元計測器。


 レーザ3次元計測製品、非接触3次元計測器関連の新製品のご紹介です。レーザ3次元計測器では、3次元レーザースキャナの制御技術とカラー画像データの解析性能によって、迅速かつ精密な3D計測、省スペースで、可搬性に優れた3次元計測器の使いやすさを追求いたしております。多機能な3次元計測メニューを充実させ、分解能は数十ナノメートルからサブミクロンメートルレベルの計測が可能です。従来の撮像素子による画像計測では、画像濃淡によるエッジによる計測が主でしたが、サブピクセルレベルでの検出さえも、照明影の外乱要素などが原因で、正確な計測を行うことが困難でした。レーザ3次元計測では、レーザによる高輝度計測では、影要素を抑え、輪郭の鮮明さを実現します。さらに、高低計測結果を反映した文字通りのエッジを検出できることから、3次元計測精度は従来の画像計測に比較して、精度や繰り返し再現性において格段に向上しました。また、これは画像認識精度にも貢献します。
このように3次元計測結果は、レーザを使用した視認性の高い高輝度像から得られます。SOLIDSCANNERでは、従来のレーザ3次元計測器では、判別しづらい輪郭が鮮明になりました。校正精度は国際標準のレーザ測距技術であるダイナミックキャリブレータに基づいて10ナノメートル単位で、レーザ3次元計測器のXY方向の視野と高さ方向の検証をしております。測定範囲を最大値として、その値からのエラー値は、たとえば高さ方向で6mmスパンに対して絶対精度 6.000mm±0.5um (再現性3σ=0.05um)を確認しています。これによりSOLIDSCANNERでは、複数画像による3次元合成が高精度に実施できます。
さらにネットワーク3次元計測に対応。PCと本体とのイーサネット接続環境において、IPアドレス管理による複数計測や遠隔操作などにも対応し、長距離敷設によるの計測・制御に対応しています。振動対策を考慮すればロボットへの搭載も可能。3Dレーザ3次元計測器には、微小レーザプローブと3Dレーザスキャナを内蔵し、独自技術によって高速かつSN比の向上を実現しております。精密な光軸角度制御を行う3Dレーザスキャンテクノロジーによって、金属、半導体、樹脂をはじめ、さまざな被写体材料の表面凹凸や表面粗さの観測が可能となりました。レーザ3次元計測器の持つネットワーク機能によって、計測と解析を同時に実現、さらに遠隔操作によって、振動を抑えた環境下での計測が可能となりました。数十ナノメートルレベルの計測では、振動除去が大きな課題でしたが、高速計測やSN向上、さらには構造体の対策によって、省スペースでの3次元計測、振動環境を整える付属設備も省力化できます。3Dレーザスキャンによる3次元計測器SOLIDSCANNERでは、均質な光学スキャンが実現されており、得られた3次元測定画像のデータは、さまざまな形状解析結果を示すことが可能です。SOLIDSCANNERは、独自の3次元スキャナをコンフォーカル原理等の3D測定手法に取り入れることによって広視野から微細領域まで、短時間で計測し、信頼性が向上され、長寿命、優れたコストパフォーマンスを達成いたしております。
3Dレーザスキャンによる3次元計測器で収集される測定パラメータには、座標位置、反射率、透過率、カラー情報などがあり、3D計測結果に付加されたこれらの情報を応用すれば、データ解析がより信頼性の高いものとなります。たとえば、カラー情報によって、濃淡表示だけでは、判別しにくい、異質物や境界の特定が可能です。さらに、3次元の高低・カラー情報によって、段差を特定することができます。SOLIDSCANNERによる3次元計測では、各測定ポイントにおける凹凸、表面粗さ、角度計測、曲率計測に加えて、表面積や色識別、さらには、膜厚計測、透過度など、さまざまな3次元データの解析を行うことができます。従来の3次元計測器に比べ、3Dレーザスキャンの回数を短時間で複数回実施、3次元計測ノイズを大幅に改善しました。これによって、3Dレーザスキャンによる3次元計測の優れた計測精度を実現しております。 レーザ3次元計測器による金属表面など微細構造評価には、この再現性によって被写体の状態をリアルに再現することが可能です。表面の質感を目視により確認することが可能なのでワイヤフレームによる3次元座標の情報がより理解しやすいものとなりました。また透明樹脂のような、従来のレーザ3次元計測器では計測しづらい材料は、3Dレーザスキャンによる繰り返し計測とともに、アングルを変えた3D合成によって、レーザ光源を用いたアウトラインを把握しやすくなり、同時に微細な状態も同時に把握できる点が、SOLIDSCANNERの最大の特長の1つです。3Dレーザスキャンによる3次元計測器の計測速度とSN比を、大幅に改善したメリットは、さまざまな点に活用されています。樹脂・紙・繊維材料や着色染料・塗料などの色、反射率、凹凸表面状態などの判別が向上したことも、その効果のひとつにあげられます。SOLIDSCANNERの非破壊・非接触3次元計測では、状況に応じたパラメータ変更などのノウハウを凝縮させて、操作性のよいさまざまな機能を備えています。さらに、ハードウエアや機能をオールインワンに収納すると同時に、コストパフォーマンスを最大限追求いたしました。最高のレーザスキャンによる3次元計測器としてご利用いただけます。レーザプローブを用いたSOLIDSCANNER3Dレーザスキャンによる多機能計測では、従来の画像計測ではあいまいな、エッジの検出を濃淡から高低検出に変更することで、その検出精度を格段に向上させています。レーザ3次元計測器による、各3D計測ポイントは、濃淡ではなく高低さに設定することができるため、距離、角度、曲率など従来の画像計測に比べ、計測ワークの寸法を正しく認識することが可能です。高精度の認識とともに重要なのが、測距精度です。3次元計測器SOLIDSCANNERの計測精度のトレーサビリティは、国際標準のレーザ測距技術ダイナミックキャリブレータによって、10ナノメートル単位で、X、Y、Z方向のキャリブレーションを実施しています。このように高い計測精度をもとに、JIS表面粗さ計測などのデータ解析を行うことも可能です。 微細構造体の表面積や体積の計測精度なども、このレーザ3次元計測器の校正精度にもとづいたものです。サンプルを問わず、その表面状態に応じて、センサ感度のダイナミックレンジを自動調節することにより、3軸の座標位置を確実にとらえることが可能です。本製品には測長、スキャンニング制御の独自技術を内蔵するとともに、光学パターンの読み込みを同時に行うことで、視野の広いものから微細なものまで、高速多点による3次元計測によって、連続して被写体を計測します。これによって、レーザ3次元計測器のホワイトノイズなど従来のノイズ除去性能を一段と向上しております。複数回による3次元計測は、外乱である振動条件下でも高精度に計測できます。これは3Dレーザスキャナによる3次元計測器の中で、最も重要な点です。計測環境に左右されにくいという条件は、被写体の凹凸形状をより精密に再現するもので、3次元計測器SOLIDSCANNERに最も充実している点です。


3D共焦点レーザ顕微鏡の太陽電池表面の形状計測です。SOLIDSCANNERと共焦点原理へ組み込むことで、短時間計測と信頼性向上そして、優れたコストパフォーマンスが実現しました。レーザ3次元測定では、応用範囲の広がるツールとしてご利用いただけます。弊社ではコンフォーカルな3次元計測による正確性を固体素子によって追求いたしております。









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