合焦点

ここでは、3Dセンサーの計測方法の一つである「合焦点法」について、原理・仕組み、導入のメリットなどをご紹介します。

合焦点法とは

合焦点法とは、カメラと対象物の距離を一定量ずつ変動させながら、光学的にフォーカスの合う位置を探索する計測法です。焦点移動法とも呼ばれます。フォーカスの合う位置を見つける手法ごとに、合焦点法、共焦点法、白色干渉法といった手法があり、後者になるほど精度が高く、測定に時間がかかります。
合焦点法では、複数枚の画像を撮像し、焦点ぼけの変化を分析することで、3次元形状を復元します。共焦点法と大きく異なるのは、リング照明など多種の照明を使用できる点です。また、使用できる点と面領域測定なので、 二次元走査が必要なく、短時間でデータを得ることができます。

合焦点法を導入するメリット

共焦点法と同様、対象物に直接接触することなく、離れた位置からでも寸法測定・形状測定をすることが可能です。
また、水平方向(XY方向)の計測よりも、Z軸方向の測定が得意で、Z軸方向に取り込める範囲が広い点が特徴です。80°以上の急傾斜面、深さ数ミリメートルの形状でも高精度な測定が可能。測定結果は垂直分解能10nmまで高い再現性が見込めます。細かな凹凸の繰り返しである粗さの測定も可能。一方で、表面粗さの値が小さいと、センサーが表面を認識することができず、極端に取り込みにくくなる点がデメリットです。
切削工具や自動車などに使用されるギヤ、ノズル、シールなどの機構部品などの測定に活用されています。

【目的・用途別】
寸法計測におすすめの
3Dセンサー3選

【目的・用途別】
外観検査におすすめの
3Dセンサー3選

【目的・用途別】
位置決めにおすすめの
3Dセンサー3選

「使いやすさ」で選ぶなら

Gocator

引用元HP：LINX公式（https://linx.jp/product/lmi/gocator/gocator2300/）

• 測定範囲が広く、様々なワークに対応
• コントローラー不要、本体のみで測定可能
• 温度安定性に優れた頑丈な筐体

公式サイトで
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「精度」で選ぶなら

LJ-X8000

引用元HP：キーエンス公式（https://www.keyence.co.jp/products/measure/laser-2d/lj-x8000/index_pr.jsp）

• 3200point/プロファイルの微細測定が可能
• 従来製品比3倍の面積を持つ大口径受光レンズ
• 全方向位置補正機能を搭載

公式サイトで
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「サポート」で選ぶなら

TriSpector1000

引用元HP：SICK公式（https://www.sick.com/jp/ja/machine-vision/3d-machine-vision/trispector1000/c/g389052）

• 納品日より5年間の製品保証
• ソフトウェアの導入トレーニングが可能
• リモートor出張メンテナンスに対応

公式サイトで
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合焦点法を用いた
3Dマシンビジョン・
3Dセンサーの製品例

アリコナG5 plus

引用元：株式会社ユーロテクノ
https://eurotechno.co.jp/products/infinite_focus_g5_plus/

オーストリアのブルカー・アリコナ社が開発・製造している、焦点移動法を採用した非接触三次元測定機です。焦点深度の浅いレンズを使用し、Z軸を走査しながら、焦点があった部位を連続して取り込みます。CMOSセンサーを搭載し、フルカラーを含めた3Dの情報を取得可能。バーティカル・フォーカス・プロービングという新たな測定機能を用い、非接触三次元測定機は不可能とされてきた、90度の立壁や穴の内径の測定も可能にしています。

FA化に強い「3Dマシンビジョン」
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