ＳＥＭを使いこなそう！
Ⅶ-ⅰ. 立体視の仕組み
人は左右の目で見た角度差から、奥行き情報を入手しています。立体視では、この仕組みを利
用して、あたかも左右の目で見たような2枚の観察像を撮影し、これらの観察像をそれぞれの目
で見ることで、立体感（奥行き情報）を得ています。左右の目で見た際の角度差を視差といい、こ
れに似せて撮影された画像を視差画像と呼びます。
裸眼立体視（平行法）の仕組み
左目用画像と特徴点の並び 右目用画像と特徴点の並び
結像範囲＝認識される奥行き
7~10°傾ける
左目用画像 右目用画像
異なる角度から試料を観察すると試料の特徴点が並ぶ間隔が異
なって観察されます。人はこの間隔の違いから奥行きを認識する
右目
左目
ため、これを利用して試料の立体像を観察します。
３Ｄリアルサーフェスビュー顕微鏡
22 POINT
浮きと斜めを確 実に検 出
浮きと斜めを確実に検出
角度 微小
光沢 変化 段差
浮きや 斜めといった微 小 段 差もG Vシリーズなら
確実に検出します。光沢や角度変化の影響も受
けません。
＜OK＞ ＜NG＞ ＜NG＞
検出内容
食品ビンのキャップが正常に閉まっているか確認
します。浮きや斜めをNG判定します。
正常 浮き 斜め
23 POINT
アルミ包 装 菓 子の有 無 確 認
多重 複雑 多 重反射しても大丈夫
光沢
反射 形状
筒の 底でD A T U Mチューニングを行えば、アルミ
包装先端部の複雑な形状で多重反射したとして
も確実に有無確認できます。
検出内容
筒の中にアルミ包装菓子が入っているかどうかを
確認します。
24 POINT
ビールケースの検 出
距 離が変わっても大丈夫
多色
長 距離
混在
距離 変化
超長距離ワイドレンジのGV シリーズなら、多少距
離が変わっても確 実に検 出できます。また、 柄
色
や角度の影響も受けません。
検出内容
コンベア上を流れるビールケースを検出します。
11
22 POINT
浮きと斜めを確 実に検 出
浮きと斜めを確実に検出
角度 微小
光沢 変化 段差
浮きや 斜めといった微 小 段 差もG Vシリーズなら
確実に検出します。光沢や角度変化の影響も受
けません。
＜OK＞ ＜NG＞ ＜NG＞
検出内容
食品ビンのキャップが正常に閉まっているか確認
します。浮きや斜めをNG判定します。
正常 浮き 斜め
23 POINT
アルミ包 装 菓 子の有 無 確 認
多重 複雑 多 重反射しても大丈夫
光沢
反射 形状
筒の 底でD A T U Mチューニングを行えば、アルミ
包装先端部の複雑な形状で多重反射したとして
も確実に有無確認できます。
検出内容
筒の中にアルミ包装菓子が入っているかどうかを
確認します。
24 POINT
ビールケースの検 出
距 離が変わっても大丈夫
多色
長 距離
混在
距離 変化
超長距離ワイドレンジのGV シリーズなら、多少距
離が変わっても確 実に検 出できます。また、 柄
色
や角度の影響も受けません。
検出内容
コンベア上を流れるビールケースを検出します。
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画 像 センサをご 検 討 の 皆 様 へ
寸法検査の極意 応 用 テクニック 編
はじめ に
製品の高機能、高性能、小型化が求められる中、画像処理による品質管理のための全数自動検査は不可欠となりつつあります。
外径、内寸、
ピッチ、角度といった寸法検査も、不良要素を排除するために非常に重要です。
今回は、これらの寸法検査を画像センサで行う場合に必要な選定項目について、キーエンスの最新画像センサCV3000シリーズの実績を例に解説いたします。
ご検討される上で、ポイン となる項目やテクニックを簡潔かつ具体的にご紹介いたしますので、
ト ご活用ください。
■ 幾 何 演 算 式 を 使った 寸 法 検 査 の 代 表 例
例１ プリント基 板の穴 位 置 検 査
プリ ト基板の水平、
ン 垂直辺を レン ッ
ト ドエ ジ位置モードの直線検出機能
で求めます。 く レン ッ
同じ ト ドエ ジ位置モードの円検出機能で、基板のスル
ーホールの穴の円情報を得ることができます。各直線、円の情報から、2
直線の交点と円の中心座標との直線距離や基板の傾きを算出します。
幾何演算式例
2点間距離 ＝ Dist 水平、
（ 垂直辺交点座標,円中心座標）
例 2 ガラス基 板の寸 法 検 査
ガラス基板の水平、垂直、およびカ ト部の各辺の直線をCV-3000シ
ッ リ
ーズの レン
ト ドエッジ位置モー （寸法検査の極意ー基本編参照）
ド で検
出します。得られた各直線の交点を、幾何演算の「直線の交点算出式」
を使って求めます。 らに交点間の距離を2点間の直線距離を求める幾
さ
何演算で算出（斜辺長さ） 2直線の角度
、 （面取り角度）
を角度を求める
幾何演算で算出します。
幾何演算式例
2直線角度 ＝ ＬＬAngle
（水平辺直線，
垂直辺直線）
1
2-8 測定範囲を拡大するテクニック
■概要
機械のストローク測定など、精度よくストロークする往復運 変位センサ
2
動を測定する場合で、センサの測定範囲より長い移動量を測
定したい場合、下記のような測定治具を用いることで、長い
渦電流式変位センサを活用するために
タイバー
移動量を短い移動量に変換して測定することができます。
可動ダイス
テーパー治具
変化
距離 固定ダイス
ストローク （例）立形ダイカストマシンのストローク量測定
■治具のつくり方
● 角度について
測定したい範囲をもとに、
角度を決めます。
測定したい範囲をy、 使用するセンサの測定範囲をxとして角度を算出します。
X
x
θ 角度θはθ＝tan−1
y
y
● 測定面の大きさについて
長さは、Bの様に、
ストロークに対して十分に余裕のある （A） （B）
長さにしてください。
巾はセンサヘッド径の3倍以上にしてください。
● 取付角度
取付は長辺と平行にしてください。
底辺と平行では、
センサ
ヘッドを治具に近づけることができないため、測定範囲が
短くなってしまいます。
ポイント
● 精度について
測定範囲を拡大すると、
それに比例して精度が粗くなります。
例えば、
測定範囲を2倍に拡大しま
すと、
精度は2倍悪くなります。
● ストロークのガタについて
ストロークにガタがありますと、
誤差の要因になります。
この影響
も倍率に比例して大きくなります。例えば測定範囲が 2 倍になりま
すと、10μmのガタが20μmの誤差になります。
2-9
2-8 測定範囲を拡大するテクニック
■概要
機械のストローク測定など、精度よくストロークする往復運 変位センサ
2
動を測定する場合で、センサの測定範囲より長い移動量を測
定したい場合、下記のような測定治具を用いることで、長い
渦電流式変位センサを活用するために
タイバー
移動量を短い移動量に変換して測定することができます。
可動ダイス
テーパー治具
変化
距離 固定ダイス
ストローク （例）立形ダイカストマシンのストローク量測定
■治具のつくり方
● 角度について
測定したい範囲をもとに、
角度を決めます。
測定したい範囲をy、 使用するセンサの測定範囲をxとして角度を算出します。
X
x
θ 角度θはθ＝tan−1
y
y
● 測定面の大きさについて
長さは、Bの様に、
ストロークに対して十分に余裕のある （A） （B）
長さにしてください。
巾はセンサヘッド径の3倍以上にしてください。
● 取付角度
取付は長辺と平行にしてください。
底辺と平行では、
センサ
ヘッドを治具に近づけることができないため、測定範囲が
短くなってしまいます。
ポイント
● 精度について
測定範囲を拡大すると、
それに比例して精度が粗くなります。
例えば、
測定範囲を2倍に拡大しま
すと、
精度は2倍悪くなります。
● ストロークのガタについて
ストロークにガタがありますと、
誤差の要因になります。
この影響
も倍率に比例して大きくなります。例えば測定範囲が 2 倍になりま
すと、10μmのガタが20μmの誤差になります。
2-9
2-8 測定範囲を拡大するテクニック
■概要
機械のストローク測定など、精度よくストロークする往復運 変位センサ
2
動を測定する場合で、センサの測定範囲より長い移動量を測
定したい場合、下記のような測定治具を用いることで、長い
渦電流式変位センサを活用するために
タイバー
移動量を短い移動量に変換して測定することができます。
可動ダイス
テーパー治具
変化
距離 固定ダイス
ストローク （例）立形ダイカストマシンのストローク量測定
■治具のつくり方
● 角度について
測定したい範囲をもとに、
角度を決めます。
測定したい範囲をy、 使用するセンサの測定範囲をxとして角度を算出します。
X
x
θ 角度θはθ＝tan−1
y
y
● 測定面の大きさについて
長さは、Bの様に、
ストロークに対して十分に余裕のある （A） （B）
長さにしてください。
巾はセンサヘッド径の3倍以上にしてください。
● 取付角度
取付は長辺と平行にしてください。
底辺と平行では、
センサ
ヘッドを治具に近づけることができないため、測定範囲が
短くなってしまいます。
ポイント
● 精度について
測定範囲を拡大すると、
それに比例して精度が粗くなります。
例えば、
測定範囲を2倍に拡大しま
すと、
精度は2倍悪くなります。
● ストロークのガタについて
ストロークにガタがありますと、
誤差の要因になります。
この影響
も倍率に比例して大きくなります。例えば測定範囲が 2 倍になりま
すと、10μmのガタが20μmの誤差になります。
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画 像 センサをご 検 討 の 皆 様 へ
寸法検査の極意 応 用 テクニック 編
はじめ に
製品の高機能、高性能、小型化が求められる中、画像処理による品質管理のための全数自動検査は不可欠となりつつあります。
外径、内寸、
ピッチ、角度といった寸法検査も、不良要素を排除するために非常に重要です。
今回は、これらの寸法検査を画像センサで行う場合に必要な選定項目について、キーエンスの最新画像センサCV3000シリーズの実績を例に解説いたします。
ご検討される上で、ポイン となる項目やテクニックを簡潔かつ具体的にご紹介いたしますので、
ト ご活用ください。
■ 幾 何 演 算 式 を 使った 寸 法 検 査 の 代 表 例
例１ プリント基 板の穴 位 置 検 査
プリ ト基板の水平、
ン 垂直辺を レン ッ
ト ドエ ジ位置モードの直線検出機能
で求めます。 く レン ッ
同じ ト ドエ ジ位置モードの円検出機能で、基板のスル
ーホールの穴の円情報を得ることができます。各直線、円の情報から、2
直線の交点と円の中心座標との直線距離や基板の傾きを算出します。
幾何演算式例
2点間距離 ＝ Dist 水平、
（ 垂直辺交点座標,円中心座標）
例 2 ガラス基 板の寸 法 検 査
ガラス基板の水平、垂直、およびカ ト部の各辺の直線をCV-3000シ
ッ リ
ーズの レン
ト ドエッジ位置モー （寸法検査の極意ー基本編参照）
ド で検
出します。得られた各直線の交点を、幾何演算の「直線の交点算出式」
を使って求めます。 らに交点間の距離を2点間の直線距離を求める幾
さ
何演算で算出（斜辺長さ） 2直線の角度
、 （面取り角度）
を角度を求める
幾何演算で算出します。
幾何演算式例
2直線角度 ＝ ＬＬAngle
（水平辺直線，
垂直辺直線）
1
付 録
3 スキュー、ピッチ、チルト
スキュー、 ッ チル と バーコー リ （レーザ光）
ピ チ、 ト は、 ド ーダ に対するバーコー ラベルの傾きの角
ド
度を表します。 これは、一般にバーコー リ
ド ーダの性能を表す基準に な ます。
もり
コンベアラ ンな
イ どでバーコー リド ーダを使用する場合は、 搬送物のガタが発生しやす 、
く バーコ
ードラベルが一定方向を向いていないこ とがあ ますので、
り 角度に関しては、 十分に考慮する
必要があ ます。
り
これらの角度は、 バーコー ラベルの質によ かな
ド り り変動しますので、十分なラ ンテス を行って
イ ト
頂く と
こ をおすすめ します。
スキュー
･スキュー
バーコードの長さ方向を軸として回転する向きのラベ
ルのずれを表します。これは、 ンベアラ ンな
コ イ どで、
縦
スキャンで使用する際の、搬送物の傾きの許容角度を
表します。
ピッチ
･ピッチ
バーコードの高さ方向を軸として回転する向きのラベ
ルのずれを表します。これは、 ンベアラ ンな
コ イ どで、
横
スキャンで使用する際に、搬送物の傾きの許容角度を
表します。
･チルト
チルト
バーコード面に対し垂直な方向を軸として回転する向
きのラベルのずれを表します。
バーコー ラベルの貼り付けの際のずれ、
ド バーコー を
ド
上方向から読み取る場合の搬送物の位置決めのず
れを表します。
付 録
スキューについては、レーザ光がバーコー ドに対して垂直に当たるような角度 ５°
（± の
範囲）になると、バーコードリーダは読み取れなくなります。 この角度は正反射領域と
呼ばれます。バーコードリーダはレーザ光を斜めから照射し、 乱反射光を受光すること
注意 でバーコードを読み取っていますので、レーザ光がバーコー ドに対して垂直に当たると、
非常に強い反射光がバーコー ドリーダに返されてしまい、正常なバーコー ドとして認識
できなくなるのです。
39
第1章バーコードリーダの技術と正しい使い方
1-3 ＡＧＣ（Auto Gain Control）
当社製バーコー リ
ド ーダＢ ７ ０ リ
Ｌ- ０ シ ーズ、 Ｌ- ０ シ ーズは、 （Ａ ｔ Ｇ ｉ Ｃ ｎｒｌ を搭載しています。
Ｂ ６０ リ ＡＧＣ ｕｏ ａｎ ｏ ｔｏ ）
このＡＧＣを搭載しているため、 非常に広範囲な読み取り範囲特性お び角度特性を実現しま
よ した。
ＡＧＣは以下のよ な動作を
う します。
「読み取り距離が遠い」 「取り付け角度が大きい」または「バーコードラベルのＰ Ｓが低い」
Ｃ 場合は、 以下のよ にバー
う
コー リ
ド ーダが受光する乱反射光の振幅は小さ な ます。
くり
Ａ Ｃは、
Ｇ このよ に受光波形が小さい場合には、
う 読み取 に最適な
り レベル で振幅を増幅させる う
ま よ な制御を行ないます。
これによ 、
り 条件が悪い場合で も安定した読み取りを実現しました。
第
1
章
ＡＧＣ
また、 「読み取り距離が近い」
逆に 「取り付け角度が小さい」「バーコー ラベルのＰ Ｓが高い」
ド Ｃ 場合は、
以下のよ にバ
う
ーコー リ
ド ーダが受光する乱反射光の振幅が大き な ます。
くり
この場合は、 読み取りに最適なレベルまで振幅を小さ する う
く よ な制御を行な こ
う とで、読み取りの安定性を向上させて
います。
ＡＧＣ
このよ にＡＧＣは、
う バーコー リ
ド ーダの受光波形を読み取りに最適なレベルになる う
よ に自動的に制御しますので、
どのよ
うな条件（距離、角度、 Ｃ であって 安定した読み取り
Ｐ Ｓ） も、 を実現しました。
10
翻訳キーワード集
