Enquire Now
ホーム記事観察視野 (FOV) 測定 – まったく新しい測定方法

観察視野 (FOV) 測定 – まったく新しい測定方法

By8月 28, 2014記事

観察視野内測定とは、平型の小型部品を正確に測定するまったく新しい方法であり、プロジェクターや画像測定機、測定顕微鏡など、他の方法と比べて優れた効率と簡易性を実現します。

しかし、観察視野測定とその仕組みとは一体どんなもので、どのように役立てることができるのでしょうか?

観察視野測定とは?

観察視野 (FOV) 測定、すなわち観察視野内測定とは、非常に迅速かつ簡単に小型部品を正確に測定できるまったく新しい方法です。 FOV 測定では、特別に設計された高解像度ビデオカメラを使用して、光学観察視野内で部品を測定します。 この測定方法を他の方法と比較してみましょう。

プロジェクター – 測定ステージを使ってコンポーネント部品を移動させ、コンポーネントの拡大されたシルエットをスクリーン上に投影して測定する方法です。

画像測定機 および測定顕微鏡は、プロジェクターと同様に拡大鏡を採用したもので、測定ステージを利用してコンポーネントを移動させます。 観察視野が狭い従来型の光学測定システムではステージを使用します。これは、部品の一部分だけしか一度に光学系で見ることができないためです。 ステージを移動することで、コンポーネントの様々な部分を見ながら測定を行います。

Xpress 70
(57mm x 43mm の観察視野)
例 1 倍対物レンズ
(14.2mm Ø 観察視野)
例 2 倍対物レンズ
(7.1mm Ø の観察視野)
図 1. 観察視野の相対的サイズを示しています。

 

FOV 測定システムでは、広い観察視野内 (Xpress 70 の場合 57mm x 43mm) でサンプル全体を捉えることができるため、ステージを移動させる必要がありません。 この測定方法を従来型の光学測定システム (約 0.5mm ~ 20mm) と比較してみましょう。 (図 1.)

観察視野が広がることで、測定ステージを使用せずにコンポーネント全体の観察・測定を行うことが可能になるため、測定スピードや簡易性の大幅な向上など、様々なメリットが生まれます。

 

 

仕組みについて

「フラット視野」光学系
観察視野測定には、高解像度ビデオカメラと大型の「フラット視野」テレセントリック レンズ システムが採用されています。 テレセントリック レンズは、観察視野全体でひずみや歪みのまったくないフラットな画像を提供するため、作業者は測定に影響を与えることなく、観察視野内のあらゆる場所 にコンポーネントを置いて測定を行うことができます。

図.2. テレセントリック レンズのフラットな視野 標準的なレンズの湾曲した視野

フォーカス調整は不要 *
さらに、「フラット視野」テレセントリック レンズ システムは被写界深度が非常に深く、被検物が常にフォーカスされた状態になります*。 通常、同等の測定デバイスの被写界深度 (フォーカス) では、数ミクロンと数ミリメートルの間で変動します。 しかし FOV 測定システムには、40mm 以上 (レンズによって異なる) の被写界深度があります。

*: 同じぐらいの高さのコンポーネントの場合、一度システムのフォーカスが合えば、それ以上フォーカスを調整する必要はありません。

観察視野内測定のメリット

広視野テレセントリック レンズにより、広い観察視野内でコンポーネント全体を見ることができるため、あらゆる特性をわずか数秒で測定することができます。 すべての測定ポイントを捉えるために、メカニカル ステージを移動させる必要がある非常に時間のかかる他のシステムとこの測定方法とを比較してみましょう。 この測定方法なら、コンポーネント全体を観察・測定できるだけでなく、複数のコンポーネントを同時に測定することもできます。

図 3. 同じ測定プログラムを使って、1 つまたは複数の部品をわずか数秒で測定することができます。

ステージ移動は不要
観察視野内でコンポーネント全体を「見る」ことができるため、コンポーネント全体を測定するためにステージを移動させる必要がありません。

これにより、様々なメリットが生まれます。 ステージ移動が不要であるということは、

  • 可動部がないということであり、測定に影響を与える機械的な測定誤差もなくなるということです。
  • また、作業者の熟練度や測定時の癖が原因で発生する測定誤差もなくなります。
  • 時間。 移動させるものが何もないため、かなりの時間を 節約できます。


コンポーネント全体を観察

この画期的な開発により、非常にメリットの高い様々な可能性が生まれます。 コンポーネント全体を見ることができるということは…

  • 目に見える「特性」すべてを、数分ではなく、わずか数秒で測定できます。
  • 複数の部品でも同時に測定できるため、さらに時間を節約できます。
  • 部品の位置を合わせたり傾けたりする必要がないため、さらに時間を節約できます。

 

観察視野内ならどこにでも部品を置くことができます。
ソフトウェアが自動的に部品を識別するため、
操作は「実行」ボタンを押すだけです。
あらゆる特性をわずか数秒で測定することができます。

効率
効率観察視野内で測定することで、測定工程の各段階において時間を大幅に節約することができます。 フォーカス調整の必要はありません*。 部品の位置決めや位置合わせは必要ありません。測定ステージを移動させる必要はありません。 複数のポイントで測定を行う必要はありません。

 

精度
ポイントの選択、エッジ アライメント、フォーカス調整*など、手作業で行う作業がないため、作業者一人一人による測定誤差の問題を完全に解消できます。

 

簡易性
優れた簡易性が鍵となります。 フォーカス調整*やコンポーネントの位置決めを行う必要はありません。 部品を置いて、「実行」ボタンを押すだけです。 ソフトウェアが自動的に部品を識別するため、ボタン操作だけで合格, 、不合格の判定に基づいて測定を行うことができます。 簡易性が高いということはつまり、作業者のトレーニング時間を数時間から数分に短縮できるということです。

 

*: 同じぐらいの高さのコンポーネントの場合、一度システムのフォーカスが合えば、それ以上フォーカスを調整する必要はありません。

 

 

 

 

測定対象物は?

観察視野内での 2 軸 (X、Y) 測定が、従来の寸法測定ソリューションよりも優れた重要なメリットを実現します。 FOV 測定がもたらす効率性と簡易性のメリットを十分に活用するためには、コンポーネントを観察視野内 (57 x 43mm) に収めることが重要になります。 通常、FOV 測定は、以下のような 平型の小型部品の 2 軸 (X、Y) 測定に最適です。

ガスケット O リング プレス加工品
サークリップ プレス部品 レーザーカット /
ウォーターカット部品
     
小型プラスチック部品 押出形材 切削工具
コネクター その他の平型の小型部品 等々 …

 

幅広い非接触測定ソリューション

測定用途はお客様によって大きく異なります。 ビジョン・エンジニアリングの測定器機には、幅広い 2 軸および 3 軸測定に対応する様々な非接触測定ソリューションが揃っています。 Xpress 観察視野測定システムは、その中でも最新の製品です。

Xpress やその他のヴィジョン・エンジニアリング製品をいかに時間やコストの節約に役立てられるか、またお客様の測定要件についてぜひ当社の測定アプリケーション スペシャリストにご相談ください。