ラインスキャンカメラは、製品がセンサーの前を通過するにつれて、1行ずつ画像を構築します。これらは、ウェブ、ガラス、フィルム、印刷面、ケーブル、バッテリー、コンベア上の部品など、長尺または連続した製品の検査において標準的な装置となっています。しかし、これらには1つだけ非常に敏感な点があります。それは、スキャンラインに沿った光の均一性です。

ラインスキャン画像撮影に均一な光が必要な理由

ラインスキャンカメラは、製品の細長い帯状の部分を捉えます。その帯状の部分の各ピクセルは、バーライトの異なる部分から照らされます。光が両端よりも中央で明るい場合、画像のすべての行に同じパターンが現れます。つまり、中央に明るい帯があり、その両端は暗くなります。

その結果は具体的です：

- 画像の端、つまり画像が暗くなっている部分に、誤った欠陥が見られる。

- 中央部の欠陥が見落とされていた。この部分は輝度が高いため、センサーが飽和してしまうことがある。

- ソフトウェアによる過度なフラットフィールド補正により、暗い領域のノイズが増幅される。

- ライトの経年劣化が不均一な場合、結果が不安定になる。

ラインスキャンシステムも、エリアカメラよりも多くの光を必要とします。これは、光を非常に細い線に集めることは光学的に非効率的であるためです。この点については、『Vision Systems Design』誌のラインスキャンイメージングの照明に関する記事で解説されています。

LEDバーライトの隠れたコスト：両端での光量低下

ほとんどのバーライトは、ディフューザーの後ろにLEDが1列に並んだ構造になっています。両端付近では、重なり合う隣接するLEDの数が少なくなるため、光強度が低下します。実用的な均一な照度範囲を確保するために、設計者はしばしば照明のサイズを大きめに設定します。例えば、300 mmを適切に照らすために500 mmのバーライトを使用するといった具合です。

大型化には代償が伴います。ライトは長くなり、重くなり、機械への取り付けも難しくなります。また、製品から離れた位置に設置せざるを得ないことが多く、その結果、スキャンライン上の照度が低下してしまいます。「LEDを増やせば画質は向上するのか？」という記事で説明したように、LEDを増やすことが必ずしも解決策になるとは限りません。

ラインスキャン用照明を選ぶ際の5つの基準

1.全長ではなく、長さの均一性。棒材の寸法だけでなく、棒材全体にわたる長さの均一性プロファイルを確認してください。

2.ビーム角。ビーム角が狭いと、光が走査線上に集中し、迷光や反射が抑えられます。ビーム角が広いほど、位置のずれに対する許容度が高くなります。

3.作動距離における輝度。ラインスキャンカメラは多くの場合、露光時間が短いため、光源だけでなく、ライン上でも十分な明るさが必要となります。

4.サイズと重量。コンパクトで軽量な照明であれば、製品により近くに設置でき、より簡単に組み込むことができます。

5.長期にわたる安定性。均一性が変化する場合は、システムの再調整が必要となる。

LuxiLine: 全長が100%活用できる

LuxiLine これは、LuxiBright®ナノアクティブファイバー技術を採用したマシンビジョン用バーライトです。LEDを並べるのではなく、特殊な光ファイバーに沿って光が放射されるため、端から端まで輝度が均一に保たれます。300 mmのLuxiLine を使用すると、300 mmにわたって均一な光が得られます。

-標準長さは300、600、900 mmですが、ご要望に応じて任意の長さにも対応いたします。

- 検査ラインに光を集中させる、15°の超指向性ビーム角。

- スリムで軽量な設計のため、試料のすぐそばや、コンベア沿い、あるいはビジョンエンクロージャー内に設置可能です。

「LuxiLine 」は、LuxiConfig Machine Vision を使用してオンラインで設定できるほか、当社のマシンビジョン用照明ソリューションをすべてご覧いただけます。

よくある質問

なぜラインスキャン画像の端が暗くなるのでしょうか？ 多くの場合、バーライトの端で光強度が低下しているか、視野に対してライトの長さが短すぎるためです。フラットフィールド補正で補うことはできますが、全幅にわたって均一な光を出すライトの方が信頼性が高いです。

バーライトの長さはどれくらいにすべきでしょうか？ 一般的なLEDバーライトの場合、通常は視野よりも長くします。LuxiLine のような、端から端まで均一な明るさのライトであれば、その長さを視野と同じ長さに合わせることができます。

どのビーム角を選べばよいでしょうか？15°のような狭いビーム角は、照射ライン上の強度を最大化し、迷光を低減します。製品の高さにばらつきがある場合は、より広いビーム角を選んでください。

LuxiLine は、希望の長さに合わせて製作できますか？はい。300、600、900 mmの標準サイズ以外にも、すべてのLuxiLine は、お客様のご希望の長さに合わせて製作可能です。

ラインスキャン画像の画質ムラにお悩みですか？

サンプル画像をお送りいただければ、当社のチームが照明が原因かどうかをご案内いたします。お見積りのご依頼、または LuxiLine の設定を行ってください。