検査装置 INSPECTION EQUIPMENT

ラインスキャンカメラ式

ラインスキャンカメラオートフォーカス顕微鏡

NLSC-AFMS

高倍率でもフォーカスはジャストピント!
ラインスキャンカメラで高分解能の画像を連続で取り込むことが可能!

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NLSC-AFMS

概要

  • ラインスキャンカメラを搭載したオートフォ-カス顕微鏡外観検査システムで反射率の高い
    金属面は勿論、紙フィルタなどの低反射率も対応が可能です。
  • ガラス・透明プラスチックなど他のオートフォカス方式では不可能な対象物でも高い
    パフォーマンスを発揮することができます。

特徴

  • CCDラインセンサを利用した顕微鏡オートフォーカスシステム
  • 反射率の高い金属面はもちろん、反射率の低い紙、フィルタなどにも対応し、
    ガラスや透明なプラスチックなどにも他方式にはないパフォーマンスを発揮いたします。
  • 試料のうねりや傾きにも超高速で追従、世界最高レベルの追従性能
  • 新開発の2ラインセンサ方式を採用したモデルは、2m/secの速度で動く超高速ステージ上の
    ガラス基板であっても追従し、ピントを合わせ続けることが可能
  • 対物レンズ20倍、上下変位±150μm以内の条件
  • マクロ~ミクロまで幅広い倍率に対応
  • 対物レンズ倍率0.5倍~ 150倍まで対応可能 
  • 微分干渉ユニットでの微分干渉画像の画像取得も可能

用途

  • FPD関連
    Bearガラス(表、裏)外観検査・レーザーリペア後レビュー
    原版関連(ガラス・エマルジョン・石英・フィルム)検査
    シリコウエファー表面検査・ガラス基板パターン検査
    COG/COF搭載後の外観検査・レーザーリペア後レビュー
    微粒子粉体異物検査
  • 原版関連
    ガラス・エマルジョン・石英・フィルム
    他社方式では絶対AF不可能な分野として高い評価を受けています。
  • 紙関連
    濾紙・再生紙・プリンターの印刷結果
  • その他
    LEDの電極・日本国内では多くの出荷実績を持っています。
    CCDからCMOSに移行しつつありますが、この分野も採用されている。
    ウェハー・日本国内では大手外観検査装置に標準採用されており、
    微細な凹凸へ強さが各社に評価が高い。
    HDD用ヘッドの検査・ハードディスクの読み取りヘッド加工機、検査機に
    数多くの実績があります。

構成

システム構成

    <構成>

  • ラインスキャンカメラ
  • AF機構部 (C / F / M72マウント)
  • XYステージ部
  • AF用光源部
  • AF制御ボックス (コントローラ)
  • 画像処理用PC
  • 対象物用照明装置
  • 対物レンズ
  • 画像処理ソフト

AF顕微鏡仕様

対応対物レンズ ニコン製、オリンパス製、ミツトヨ製
対応カメラ Cマウント・Fマウント・M72マウント
駆動部 分解能 0.078μm/1パルス
駆動部 移動量 標準4mm(10mmまで設定可能)
合焦方式 ラインセンサ方式
サーチ範囲 ±250μm(対物レンズ20×)
サーチタイム 0.3秒以内/サーチ(上記条件時)
付属品 オートフォーカス専用コントローラ
対象試料 金属面、ガラス面、プラスチック面、紙など
電源 AC100~240V、50/60Hz
電源ケーブル長 2m
消費電力 0.42~1A
周囲温度/湿度 10~40℃/20~80%(非結露)
AFコントローラ外形寸法 W254mm×D332mm×H75mm(ただし突起物含まず)
AFコントローラ質量 3.3kg
オプション 外部操作ボックス(PI/Oポート)
駆動対象モータ 2相ステッピングモータ 0.85A/相(6V)以下(使用条件による)
制御機能 ステップ移動、原点復帰、ポート操作、リモート運転(オプション)
駆動周波数 最大20kHz
原点復帰 機械原点、オフセット原点
オーバーラン検知 リミットスイッチ
通信機能 RS-232C、PI/O

搭載可能なカメラ

  • Cマウント:1024画素(14㎛ x 14㎛)、2048画素(14㎛ x 14㎛)
  • Fマウント:4096画素(7㎛ x 7㎛)、6144画素(7㎛ x 7㎛)
  • M72マウント:8192画素(7㎛ x 7㎛)、16384画素(3.5㎛ x 3.5㎛)
XCM2080 XCM4040 XCM6060 XCM16K80 XCM3C4080
画素数 2048 4096 6144 16384 4096×RGB
スキャンレート 125KHz 33.6KHz 33.6KHz 36.3KHz 18.65KHz
デ^タレート 320MHz 160MHz 240MHz 640MHz 80MHz x 3
ビデオ出力 カメラリンク カメラリンク カメラリンク カメラリンク カメラリンク
レンズマウント C F F M72 F

オートフォーカス方式の概要説明

    <概要>

    一般的にオートフォーカスといいますと、デジタルカメラなどに使用されているものを
    イメージされます。 デジタルカメラなどのピント合わせはカメラを構える人がある程度動いても、
    被写体が多少前後してもピントが合います。
    これは、オートフォーカスが完全に追従しているのではなくピントの合う範囲が広いためにオートフォーカスがある程度合わせてくれれば、ピントがぼける心配がないからです。 ところが顕微鏡となると話が違ってきます。 対物レンズが100倍(総合倍率は1000倍を超えます。)ともなりますと焦点深度(ピントが合う範囲)は約0.3μm(0.0003㎜)です。 これは顕微鏡と試料の位置が、たった0.3μmでピントが合わなくなることを意味します。 当社のオートフォーカスはこの超微小なピントの位置合わせを自動で行い、尚且つ試料が動いてもピント合わせを追従するハイテクノロジーを凝縮したユニット製品です。 機器構成はリニイメージセンサー部・AFパターン部・駆動部・鏡筒部コントローラ部で構成されています。 AFパターンを対象物に照射して、そのパターン光路差のあるプリズムで2系統の光路に分け2つのリニイメージセンサーで受光します。 その2系統の受光信号を信号処理して2つの信号が一致するように駆動部に駆動信号を高速で出力してフォーカスを合わせます。

オートフォーカス方式の概要説明

<他方式と比較表>

項目 ラインセンサ方式 レーザー方式 映像信号方式
追従型オートフォーカス性能 ×
透明体[素ガラス]試料への対応 ◎[◎] ○[△] ×[×]
紙等の反射率の低い試料への対応 × ×
穴や窪みのある試料への対応 ×
暗視野・微分干渉観察 ×
AFスピード ×
価格
市場の認知度
  • 対象物に追従し乍らフォーカスを合わせが可能
  • 透明の対象物でもフォーカスを合わせることが可能
  • 紙などの低反射率の対象物でも実績があり
  • 暗視野・微分干渉の光学系も装着可能

AF顕微鏡フォーカス調整 有り無しの比較

  • ガラスチャートをステージにおきてガラスチャート自体をステージに移動方向に
    傾くように設置して画像取込みしたものが下記の画像です。
  • AFフォーカス有りと無しの状態を画像データとして取得した画像データ

<ラインスキャンカメラ:XCM2080SAT4で画像取得>

  • <AF機能 - 動作無し>
  • <AF機能 - 動作有り>

微分干渉ユニット

微分干渉プリズムを使用して、1つの偏光を直交した光路をずらせて2つの偏光に分解する。
その後対象物に対して透過・反射したずれを元に戻すことで2つの偏光間に位相差ができる点の光強度を変えることによって像をつくる。 偏光プリズムにより光路のずれを作るが屈折率が一様になるので位相差は生じない。偏光干渉法によってこの状態が中間の明るさになるようにプリズムとの関係を調整すると対象物を透過した光と対象物のエッジ付近を透過した光の間には位相差が生ずる、その差が偏光干渉法によって中間値とは違う明るさに変換される。 対象物の周囲と違う領域は暗い部分と明るい部分が対になり、輪郭を縁どる画像を得ることができる。

<微分光学系光路>

  • <明視野光学系画像>
  • <微分干渉光学系画像>

画像処理ソフトウエア : MATROX IMAGING LIBRARY

  • AF顕微鏡で取得した画像データを画像処理して,OK/NG判定、及び外観検査画像を保存することも可能、外観検査について正規代理店であるMATROX社のMIL(Matrox Imaging Library)を使用してアプリケーションソフトを開発出来ます。

<概要>

信頼できる性能の15年の歴史あるツールキットを利用することにより、基本的ツールを開発するよりアプリケーションを解決できます。 解析、位置決め、測定、読取、検証のための現場で実績のあるツールを使用して、最高の信頼があるアプリケーションに対処できます。 アナログ、Camera Link、DVI-D、GigE Vision、IEEE 1394 IIDC、SDI伝送フォーマットのサポートで最適なI/Fからライブ画像を取得32-bit/64-bit Windows XP / Vista / 7、Linuxのサポートにより、柔軟性と選択性を維持C、C++、C#、Visual Basic 言語のサポートで利用可能なプログラミングノウハウを最大限に活用できます。

<外観検査用基本画像処理>

2値画像前処理 2値化・自動2値化・膨張・収縮・細線化・ノイズ除去・穴埋め
画像補正 メディアンフィルタ・平滑化・シェーディング・強調フィルタ
変換 反転・回転・平行移動・輝度等高線・輪郭強調
粒子計測 個数・面積・周囲長・重心・フィレ径
画像表示 カラー・モノクロ・疑似カラー・拡大縮小・バーン表示
グラフ&数値表示 ラインプロファイル・エリアヒストグラム・3Dプロファイル

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