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高輝度マイクロスコープ、3Dマイクロスコープの新製品のご紹介

■マイクロスコープには、オプトプロファイリングによるリアルな3次元測定機能を追加。
■3次元測定にカラー、表面凹凸・粗さ、3次元曲率、3次元角度、表面積等のデジタル情報を1つに合成。
■3Dレーザープローブ走査による高輝度観察。非接触・非破壊計測、操作性、省スペース、価格性能を向上。
■多機能な計測メニュー、高分解能、高低によるエッジの検出。高視認性3Dマイクロスコープ。
■マイクロスコープでは難しい薄膜材料・透明材料・樹脂観察が高輝度で3次元形状測定用途に最適。

高輝度マイクロスコープ、3Dマイクロスコープのご紹介です。
近年、オプトエレクトロニクス(電子・光学)関連材料の微細加工技術の進歩にとなない、その形状検査・評価において、その計測精度や計測速度の向上、操作性における改善が求められています。当社では半導体、FPD(表示素子、表示デバイス、大画面フラットパネル)をはじめ微細加工物(樹脂成形、MEMS、金属メッキコート、3次元プリント)など、さまざまな立体構造を短時間かつ高精度で形状観察することを目標とし、価格および性能の両立を実現した製品を目指しております。3Dレーザースキャナの制御技術と画像データの解析性能を持つレーザマイクロスコープによって、迅速かつ精密な3次元計測、省スペースで、可搬性に優れた計測器の使いやすさが、このマイクロスコープの最大の特長です。






多機能なプロファイルシステム。解析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3次元測定が可能なマイクロスコープ。あらゆる形状計測に最適。さらに広い視野を短時間で計測するため、ロングストロークの自動ステージとの組み合わせが可能(最大70〜100mm視野の3次元測定)。観察像は、従来に比較し高輝度だから細部が鮮明。特に透明ワークでもその表面をリアルに再現。さらに、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、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。SOLIDSCANNERでは、レーザによる高輝度計測によって、従来の外乱要素を抑え、輪郭の鮮明さを実現します。さらに、高低計測を反映した文字通りのエッジ部分を判定できることから、画像計測の精度やRMS繰り返し再現性を格段に向上させました。

 非接触による3次元形状測定結果は、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、従来のマイクロスコープでは、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ナノートル単位で、レーザ3次元測定器のXY方向の視野と高さ方向の検証をしております。測定範囲をダイナミックキャリブレータにより実測し、本製品との計測値と比較します。計測エラーは、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)。これによりSOLIDSCANNERでは、複数画像による3D合成が高精度に実現できます。
 
 


さらにネットワーク3次元測定に対応。PCと本体とのイーサネット接続環境において、複数台のマイクロスコープ計測や遠隔操作などにも対応し、長距離敷設による計測・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。レーザ3次元マイクロスコープには、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比の向上を実現いたしております。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、さまざな材料の表面凹凸や表面粗さの計測・観測が、高輝度かつ非接触で可能となりました。レーザ3次元測定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。遠隔機能では、外部装置への3Dデータ転送なども可能。
 マイクロスコープによる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比の向上、さらには構造体の振動対策によって、省スペースでの3次元測定を実現。従来の環境を整える付属設備が省力化できます。3DレーザスキャンによるSOLIDSCANNERでは、均質な光学スキャンが実現されており、得られたマイクロスコープ像(測定画像のデータ)は、さまざまな形状計測による形状解析結果を示すことが可能です。SOLIDSCANNERは、独自の3Dスキャナをコンフォーカル原理等の3D画像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、短時間で計測します。結果、信頼性が向上し、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。

 マイクロスコープ内蔵の3Dレーザスキャン形状計測によって収集される形状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、3次元測定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、SOLIDSCANNERの高低・カラー情報によって、3軸方向の段差・曲率・角度を特定できます。SOLIDSCANNERによる3次元測定では、各測定ポイントにおける表面凹凸、表面粗さ、角度計測、曲率計測などの形状に加えて、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3Dデータの解析を行うことができます。従来の3次元測定器に比べ、レーザスキャンの回数を短時間で複数回実施、計測時に発生するノイズを大幅に改善しました。これによって、高輝度マイクロスコープでは、レーザスキャンによる3次元測定の優れた計測精度を実現しております。 レーザ計測器による金属表面など微細構造評価には、高い繰り返し再現性を実現。それ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。高輝度な表面状態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次元座標情報が、さらに理解しやすいものとなりました。透明樹脂のような、従来のレーザ計測器では検出困難な材料は、マイクロスコープに内蔵された高輝度3Dレーザスキャンによる繰り返し計測とともに、アングルを変えた画像合成によって、より形状が把握しやすくなりました。同時に微細部分も把握できる点が、SOLIDSCANNERの最大の特長です。透明体では計測3D角度依存性が従来より、大幅に改善されています。レーザスキャンによる高速計測と高SN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検出性能が向上したことも、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し、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マイクロスコープとしてご利用いただけます。レーザプローブを用いたSOLIDSCANNER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検出から高低による検出に変更することで、その検出精度を格段に向上させ、ワークの寸法を正しく認識することが可能です。

3次元測定器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。高い計測精度をもとに、JIS表面粗さ計測などの3Dデータ解析を行うことが可能です。 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次元測定器の校正精度にもとづいたものです。サンプルを問わず、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ます。

本マイクロスコープ製品には測長、スキャンニング制御の独自技術を内蔵しております。高速3次元測定によって、連続して被写体を計測し、広範囲な計測も可能です。自動XYステージとの組み合わせによって最大100mm視野まで対応いたしております。SOLIDSCANNERの非接触かつ高速性能によって、3次元測定の従来のノイズ除去性能を一段と向上しました。複数回による3次元測定は、外乱要因の振動環境に強く高精度に計測、そしてリアルに観察できます。計測環境に左右されにくいことは、被写体の凹凸形状をより精密に再現するもので、SOLIDSCANNERは、優れた特長を備えています。 




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