外観検査に最適な3Dラインスキャンカメラ 3DPIXA
3DPIXAは2Dカラー画像と3D高さ画像を1回のスキャンで撮影できる3Dラインスキャンカメラです。高分解能のラインセンサーにより、サブミクロン精度の高さ計測を高速に実現します。
鮮明なカラー画像と高さデータを組み合わせることで2Dカメラでは対応できない高度な外観検査を可能にします。
3Dラインスキャンカメラ 3DPIXA 機能紹介
ステレオビジョンによる高さ計測
従来のステレオビジョンでは、対象物にテクスチャがない場合には左右のカメラの対応が取れず、計測抜けが多いという問題がありました。
3DPIXAでは高解像度のラインセンサーを採用し、高分解能で対象物を撮像します。目では見えないような微細なテクスチャを捉えて3次元形状を復元します。テクスチャを可視化する照明技術と相まって、質の高い3Dデータを取得し難易度の高い外観検査を可能にします。最高 5um/pixの超高分解能・超広視野
最大15Kのカラーラインセンサーを搭載することで、超高分解能且つ超広視野を実現しました。一般的な光切断センサーと比較すると、同等の水平分解能で撮影した場合、10倍以上の視野を確保できます。特に目視検査レベルの自動化では、微小欠陥を検出するために、10µm/pixより精緻なXY分解能が必要です。3DPIXAはこの条件下においても実用的な視野を確保でき、外観検査に最適な高さ画像を撮影します。
Tri-linearセンサーによるカラー画像取得
3DPIXAはTri-linear CCD/CMOSセンサーによる高画質のカラー画像を3次元形状と同時に取得できます。変色など高さ変化のない欠陥も同時に検査可能です。3DPIXAではカラーと高さの2つのデータが1台のカメラで取得できるので、より高度な外観検査を1スキャンで行うことができます。
外観検査に必要な高精細カラー/3Dデータを捉える照明
3DPIXAの製造元であるChromasens社はカメラメーカー兼照明メーカーです。3DPIXAに対して最適に設計されたラインセンサー用高輝度LED照明を提供し外観検査の可能性を広げます。暗視野・明視野・チューブタイプから、アプリケーションに応じて最適な照明を選択できます。
暗視野照明
楕円反射板を使用しLED光を集光する技術を開発しました。この特許取得済みの集光技術で、最適な照射を実現します。
- 色収差なし
- レンズと比較し高効率
- 長距離でも高輝度
以下の4つの集光位置を選択可能です。
明視野照明
Chromasensの明視野照明は、高い均一性且つ高輝度で設計されています。
照明の長さ・波長域の選択も可能で、外観検査アプリケーションに合わせて最適な照射方法が選択できます。- 最大輝度:30万cd/m^2
チューブ照明
反射の強い金属などの外観検査では、すべての方向から拡散光が当たるチューブ照明が最適です。Chromasensのチューブ照明は業界トップクラスの明るさで、且つコンパクトなデザインで設計されています。
- 最大照度:120万Lux
同軸照明
同軸照明は、暗視野照明と明視野照明の2つのユニットが用意されています。
暗視野タイプの同軸照明は、対象物の深い溝に強い光を当てるというアプリケーションに最適です。
例えばコネクタピンの外観検査において、影の影響なく部品の底面に直接光をあてることができます。明視野タイプの同軸照明は、正反射で表面の微細なキズ・テクスチャを捉えるアプリケーションに最適です。
例えばウェハなど拡散光では表面状態を得られにくい対象物に対し、同軸照明を照射することで、外観検査を可能にします。複合照明
Chromasens社の照明は複合照明という形式でカスタマイズが可能です。
①チューブ(ドーム)、②暗視野(ローアングル)、③同軸(傾き5度)の異なる3つの照射方式の照明を1つに連結し、全てを常時点灯で使用します。
3Dラインスキャンカメラ『3DPIXA』はR,G,Bの3つのセンサーを搭載したTri-linear方式のラインセンサーです。各照明の色にR,G,Bの3色を使用することで、1スキャンで3つの照射方式の画像を同時に取得できます。
複合照明を使用することで、外観検査の異なる項目を同時に検査できます。
動画紹介
3DPIXA製品仕様
3DPIXA Compactシリーズ
Compactシリーズは、1台のラインセンサカメラに2つのレンズが取り付けられたモデルです。センサーが1台なのでコンパクトな筐体設計となり、1台のセンサーを左右半分ずつ使用することでステレオ画像を取得します。waveシリーズは15k、それ以外のモデルは7.3kの解像度があり、水平分解能10umの高分解能でも視野56mmを確保できます。
3DPIXA Compactシリーズ製品ラインナップ
3DPIXA Compact wave 8µm | 3DPIXA Compact wave 10µm | 3DPIXA Compact wave 12µm | 3DPIXA Compact 15µm | 3DPIXA Compact 30µm | |
---|---|---|---|---|---|
水平分解能[µm/pix] | 8 | 10 | 12 | 15 | 30 |
視野[mm] | 36 | 56 | 75 | 40 | 105 |
高さ分解能[µm] | 2.25 | 3.22 | 4.35 | 3 | 10 |
高さレンジ[mm] | 1.32 | 1.89 | 2.55 | 2.6 | 8.2 |
WD[mm] | 155 | 183 | 210 | 99.6 | 173.6 |
最高速度[mm/s] | 147 | 184 | 221 | 310 | 630 |
ラインレート[kHz] | 18.4 | 18.4 | 18.4 | 21.2 | 21.2 |
3DPIXA Dualシリーズ
Dualシリーズではカメラが2台の構成となり、左右のカメラでそれぞれ画像を取得します。筐体サイズはCompactと比べて大きくなりますが、高分解能を保持したまま広視野を1度にスキャン可能です。こちらもwaveシリーズで15k、それ以外のモデルは7.3kの解像度があり、水平分解能7umで視野100mm, 水平分解能10umで視野150mmの高分解能・広視野を実現します。
3DPIXA Dualシリーズ製品ラインナップ
3DPIXA Dual HR 5um | 3DPIXA Dual wave 7um | 3DPIXA Dual wave 10µm | 3DPIXA Dual 15µm | 3DPIXA Dual wave 20µm | 3DPIXA Dual 30µm | 3DPIXA Dual wave 30µm | 3DPIXA Dual 70µm | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
水平分解能[µm/pix] | 5 | 7 | 10 | 15 | 20 | 30 | 30 | 70 |
視野[mm] | 35 | 100 | 150 | 105 | 294 | 210 | 450 | 500 |
高さ分解能[µm] | 0.55 | 0.44 | 1.02 | 3 | 2.73 | 5 | 5.87 | 7 |
高さレンジ[mm] | 0.5 | 0.9 | 1.83 | 3.5 | 6 | 11.2 | 12.9 | 48.9 |
WD[mm] | 78 | 140 | 219.2 | 229 | 420.3 | 383.3 | 612.4 | 583.2 |
最高速度[mm/s] | 148 | 124 | 184 | 440 | 368 | 891 | 552 | 2079 |
ラインレート[kHz] | 29.7 | 18.4 | 18.4 | 29.7 | 18.4 | 29.7 | 18.4 | 29.7 |