3
日本語 英 語 中国語
一致 Match
移動方向 Movement direction
い︱ 移動量 Travel
う 異品種混入防止 Preventing different type
イメージセンサ Image sensor
イメージ調査 Image survey
イメージファイル Image file
色温度 Color temperature
色判別 Color differentiation
印加電圧 Applied voltage
印刷 Print
印字 Mark
インストールの手順 Installation procedure
インターフェース Interface
インターレース走査 Interlaced scanning
インデックス Index
インライン In-line
ウィスカ Whisker
ウエハ Wafer
ウエルドライン Weld line
受入検査 Inspection of in-coming materials
請け負う Contracting
薄型 Thin profile
渦電流 Eddy current
打ち抜き加工 Press molding
内訳 Details/Breakdown
上書き保存 Overwrite
運転 Running/Moving
運動制御 Motion control
運動方向 Motion direction
技術指南 / Technical Guide /
− Vol. 6 光学式寸法測定器編
測定原理
■ / Operating Principle /
■■ CCDイメージセンサとは
■ What is a CCD image sensor?
“CCD” is the abbreviation for a Charge
CCDイ ージセンサとは、
メ Charge Coupled
Coupled Device. The CCD image sensor
Device
（電荷転送素子）の略称で、多数の
consists of multiple minute photodiodes,
微細なフォトダイオードを並べ、
これに光を照 or picture elements, forming a line, and
射した時に、電荷がどのくらい蓄積されたかを is constructed so as to detect how much
electrical charge accumulates when
検出する構造になっています。
light is projected.
フォトダイ ド オー
Photodiode
構造図
Construction drawing
As shown below, when light is projected
下図のように、CCDに光を照射しますと、光
onto a CCD, an electrical charge
の強弱に比例して電荷が蓄積されます。この
proportional to the light intensity
電荷の蓄積量を順次１ （１ ずつ検出
画素 bit） accumulates on each photodiode. The
し、 １画素（１bit）ずつ明暗の２値化を行なっ electrical charge accumulated on each
picture element is sequentially detected,
ています。そのため、 画素 bit） との位置
１ （１ ご
and binarized to “bright” or “dark”,
情報が得られることにな ます。
り enabling position information on each
picture element to be obtained.
光
Light
電荷
Electrical charge
二値化レベル
Binary level
フォトダイ ド1画素
オー （1bit） 暗 暗 明 暗 暗
Photodiode One picture element (1 bit) Dark Dark Bright Dark Dark
■■ VGシリーズのCCDイメージセンサ
■ VG Series CCD image sensor
The VG Series receiver uses a CCD
VGの受光器内には、CCDイ ージセンサが
メ
image sensor. The dimension of each
内蔵されています。
element in the CCD image sensor is 7
CCDイ ージセンサの素子の寸法が μmで
メ ７ µm 0.28 Mil and the image sensor
あるこ と、 メ
と イ ージセンサが ０ ０bitであるた
５０ consists of 5,000 elements, making the
detecting range 35 mm 1.38"
め検出できる範囲は μm×５ ０
７ ０ ０bitで ５
３
(7 µm 0.28 Mil x 5,000 bits).
mmとな ます。
り
CCDイ ージセンサ
メ
0.28 Mil
CCD image sensor
7 µm 7 µm
0.28 Mil
1 bit
35 mm
1.38"
7μm ピ チ
ッ
5000 bit
7 µm 0.28 Mil pitch
受光器
7 µm
Receiver
0.28 Mil
7
Q 19 CCDバーコードリーダは、
“読み取り距離が限定される”
と聞きましたがどうしてですか？
ＣＣＤバーコードリーダは、カメラと同じように、読み取りたいバーコードの画像をレ
ンズを使い、ＣＣＤイメージセンサ上に結像させているため、 （ピント）
焦点 が合って
いないと読み取ることができません。
この焦点が合っている距離を「フォーカルプレーン」と呼びます。
もし、バーコードの距離がフォーカルプレーンからはずれてしまうと、ピンぼけの状態に
なり、読み取ることができなくなります。
このようにピントが合っている距離に設置しなければならないため、読み取り距離が
限定されてしまうのです。
10
第1章バーコードリーダの技術と正しい使い方
2 CCD定置型バーコードリーダ
光源にレーザではな 、Ｅ を使用し、
くＬ Ｄ 受光素子と 「Ｃ Ｄ メ
して Ｃ イ ージセンサ」
を使用している
ものをＣ Ｄバーコー リ と呼びます。
Ｃ ド ーダ
このＣ Ｄバーコー リ
Ｃ ド ーダの読み取り原理と特性について解説します。
2-1 読み取り原理
Ｃ Ｄ定置型バーコー リ
Ｃ ド ーダは、
「光源用Ｌ Ｄ」
Ｅ 「レンズ」 Ｃ イ ージセンサ」
「Ｃ Ｄ メ から構成されます。以下のよ な原
う
理でバーコードの読み取りを行います。
CCDイメージセンサ
CCDイメージセンサ
スキャン
光源用ＬＥＤ
第 2
1
1 章 ③
・・
・ アナログ
レンズ
波形
Ｌ Ｄはパルス発光
Ｅ A/D変換
Ｌ Ｄ照射範囲
Ｅ
④
受光軸（受光ライン）
・・
・ デジタル
波形
デコード
⑤
"A" "B"
① 光源用Ｌ Ｄ り
Ｅ よ バーコー ド上に光を照射します。
その時、
光源用Ｌ ＤＥ をパルス発光させます。
※このパルス発光が速いと、 メ
カ ラのフ ッ と同じで、
ラ シュ
高速で移動している のが止ま て見えるため、
も っ 移動
体の読み取りに有利にな ます。
り
② その乱反射光をＣ Ｄ メ
Ｃ イ ージセンサで画像として受光します。
※光源用Ｌ Ｄは広い範囲で照射されますが、
Ｅ 画像として
受光しているのは、受光軸（受光ラ ン）
イ 上だけです。
この受光軸上にバーコードがないと読み取れません。
③Ｃ Ｄ メ
Ｃ イ ージセンサ上のバーコードの画像デー を端から端にス ャ し、
タ キ ン アナログ
波形を取得します。
※それがＣ Ｄバーコー リ
Ｃ ド ーダの場合のスキャン数にな ます。
り
このスキャン数が速ければ安定した読み取り が行えます。
④ アナログ波形をデジ ル波形に変換します
タ （Ａ／Ｄ変換）。
⑤ これをバーコードの規則に従いコー （デコー し、 Ｓ- ３ Ｃ どよ
ド化 ド） Ｒ ２ ２ な り外部に
読み取りデータ して通信出力します。
と
11
Line-up
高 速・高精度CCDレーザ変位計
LK-G Series
光：反 射
アプリケーション
基板の反り測定 ガラス板材の厚み測定
■ 繰り返し精度0.01μｍ
■ 高精度±0.02％
■ 超高速50kHzサンプリング
ゴムシートの厚み測定、ループ制御 ギアの振れ測定
■ 特長
※
表面状態をセンシングABLE
対象物表面をセンシングしてレーザ光量を最適に調整。
実現したメリ ト
ッ
発光時間、パワー、CCD増幅率をインテリジェントに制御します。
※ABLE＝Active Balanced Lasercontrol Engine
光沢面 黒色体も測定可能
・
■ 対象物にともなうレーザ発光時間とレーザパワー 光沢のある金属、反射光量の少ない黒ゴム、
色柄物など、多彩なワークでも安定した測
定が可能となりました。
鏡面板 黒ゴム 金属板 黒ゴム
反射率
高 低 抜群の角度特性
角度のついた対象物はもちろん、さまざま
発光パワー レーザ
パワー な形状の対象物でも安定検出が可能です。
レーザ
大
パワー
小
発光時間 短
： 発光時間 長
：
高精度 ２次元レーザ変位センサ
LJ-G Series
光：反 射
アプリケーション
シリンドリカルレンズ
半導体レーザ
リチウムコイン電池の形状測定 溶接位置の倣い制御
■ 繰り返し精度0.2μｍ
2Dエルノスターレンズ
■ 高精度±0.1％
メモリーカード メモリーカード
OUT01 OUT01
2.500 GO
5.000 GO
測定中 測定中
Program01 Program01
[mm] [mm]
ZERO ZERO
OK OK
30.000mm 30.000mm
X : [ 5.000mm/div] X : [ 5.000mm/div]
X : [ 10.000mm/div] X : [ 10.000mm/div]
OUT1 GO OUT1 GO
■ 高速3.8ｍ サンプリング
ｓ OUT2 GO OUT2 GO
OUT3 GO OUT3 GO
OUT4 GO OUT4 GO
OUT5 GO OUT5 GO
OUT6 GO OUT6 GO
OUT7 GO OUT7 GO
OUT8 GO OUT8 GO
全OUT 全OUT
E3-CMOS トリガ間隔 トリガ間隔
10 ms 10 ms
-30.000mm -30.000mm
測定時間 測定時間
-20.000mm 20.000mm -20.000mm 20.000mm
30 ms 30 ms
■ 特長
あらゆる対象物を測定可能 レ ーザ反射イメージ 受光量イメージ プロファイルイメージ
Ｅ3-ＣＭＯＳ搭載 世界初 光量大
Ｅ3-ＣＭＯＳが、従来比300倍の圧倒的に広 受光感度
レンジ
いダイナミックレンジを実現。 対象物の形状 ヘッド
従来
や黒ゴム （反射量少） 金属
・ （反射量大） など 測定不能
が混在する対象物の測定が可能になりました。
光量小
※Ｅ3-ＣＭＯ Ｓイメージセンサ: 受光素子の感度不足によ 測定で
り、 き 受光量不足により測定できていません。
Enhanced Eye Emulation CMOS イメージセンサ ない範囲があ ます。
り
光量大
対象物 従来比300倍
E3-CMOS 受光感度レンジ
対象物の形状や色 材質
・ によ 幅
り、 （帯）方向で反
射率 光量は変化し
・ ます。
光量小
E3-CMOS 従来比300倍のダイナミ ク
ッ レンジで 全範囲測定できています。
全範囲測定で ます。
き
2
Photoelectric
光電
GV
series 金属などの光沢曲面
黒ゴムなどの暗いワーク
金 属も黒ゴムも
確 実 にキャッチ
フ ァイバ / 光 電
斜めからの設置
安全
色変化にも強い
接触
C M O Sレーザセンサ
GVシリーズ
超音波/近接
距離でワークを認識 保護構造IP67
三角測定を行なっています。対象物との距離が変わりますと CMOS イメージ センサヘッドは IP67の防水構造となっています。
センサ上で集光される位置が変わることによってワークの位置を認識します。 水洗いも可能となっていますので、安心です。
圧力
バリエーション
CMOS
イメージセンサ
受 光イメージ
センサヘッド（ケーブル長はGV-H1000のみ3m、その他は2m）
GV C M O S
形状
流量/温度
検出距離（mm） 20∼45 55∼130 160∼450 200∼1000
標準検出段差（mm） 0.5 1 3 20 ※1
60万倍コントロール ※2
スポット径（mm） 約φ0.1 約φ0.3 約φ0.8 約φ1.8
GV-H45 GV-H130 GV-H450 GV-H1000
型 式 ※3
（¥）
価格 39,900 39,900 49,900 59,900
ワー クに合 わ せ て 発 光 周 期、パワー、ゲイン（増 幅 率） 最 適 な 状 態 に
を
※1 20mm（検出距離：200∼800） 30mm
、 （検出距離：800∼1000）
リアル タイムにコントロールします。これによりどん な 色の検 出 体 でも ※2 最長検出距離にて
※3 レーザクラス2品です。 レーザクラス1品は型式の最後にLが付きます。
確 実にキャッチします。
アンプ（ケーブル長2m）
形状
種類 ※ 親機 子機
2
ON/OFF出力点数
1
外部入力
NPN出力 PNP出力 NPN出力 PNP出力
型式
GV-21 GV-21P GV-22 GV-22P
ワークが明るいと ワークが暗いと
（¥） 29,900
価格
弱く光る 強く光る
※増設台数は、親機1台に対して子機を3台までとなります。他シリーズとの混在はできません。
11
GV-Series
最 新 の 光 量 コ ント ロ ー ル シ ス テ ム が ど ん な 色 で も 確 実 に キャッチ
［ クラス 最 高 ］
ワ ー ク に 応じて 6 0 万 倍 の 光 量 変 化 に 適 応 す る 先 進 テ クノロ ジ ー 。
※ ダイナミックレンジ
距 離 検 出 の 精 度を 落とすことの ない
ワークからの 受 光 量 の 適 応 幅
ワ ー クに 合 わ せ てレ ー ザ ー の 発 光 時 間 、
パ ワ ー 、 イン 増 幅 率 ） 最 適 な 状 態
ゲ （ を
にリア ル タ イム に コ ント ロ ー ルし ま す 。
ワ ークが暗いと
ワ ークが明るいと
こ れ に よりど ん な 色 の 検 出 体 で も 確 実
“ 強く光る ”
“ 弱く光る ”
に キャッチしま す 。
調 整レンジ約 6 0 万 倍
※
項目 感度最低状態 感度最大状態
反
射 レ ー ザ パワー 1 2倍
率
発光時間 1 3,926倍
ゲイン 増 幅 率 ）
（ 1 77倍
Total 1 約60万倍
※応答時間50ms時
［新開発］ V CMOS
G
C M O Sイメー ジセン サ
受 光イメー ジ
安 定 検 出と高 速 応 答を実 現
測定原理
［新開発］ V CMOS
G
三 角 測 定を 応 用した 測 定 原 理で す。 象 物との
対
通常のCMOSイメージセンサより
距 離 が 変 化 すると、 光 する素 子 の 位 置 が 変り
受
1 画 素 あ たりの サ イズ を 大 きくし
ます 。さらに、 光 パターンを C M O Sイメージ
受
た の で 、 来 より大 き な 受 光 量 が
従
センサ で 検 出して います 。距 離と受 光 パターン
得られ ます 。これ により検 出 の 安
を 組 み 合 わ せ ることで 、今まで 検 出 が 困 難 だっ
定化と高速応答を実現しました。
た 多重反射ワークなども、安定検出できます。
GV CMOS
※ C M O Sイメー ジセン サ は 受 光 素 子 が 複 数 並 ん だ デ バイス で す 。各 素 子ごと の 受 光 量 を 検 出します 。
2 ４
GV-Series
最 新 の 光 量 コ ント ロ ー ル シ ス テ ム が ど ん な 色 で も 確 実 に キ ャッチ
［ クラス 最 高 ］
ワ ー ク に 応じて 6 0 万 倍 の 光 量 変 化 に 適 応 す る 先 進 テ クノロ ジ ー 。
※ ダイナミックレンジ
距 離 検 出 の 精 度を 落とすことの ない
ワークからの 受 光 量 の 適 応 幅
ワ ー クに 合 わ せ てレ ー ザ ー の 発 光 時 間 、
パ ワ ー 、 イン 増 幅 率 ） 最 適 な 状 態
ゲ （ を
にリア ル タ イム に コ ント ロ ー ルし ま す 。
ワ ークが暗いと
ワ ークが明るいと
こ れ に よりど ん な 色 の 検 出 体 で も 確 実
“ 強く光る ”
“ 弱く光る ”
に キャッチしま す 。
調 整レンジ約 6 0 万 倍
※
項目 感度最低状態 感度最大状態
反
射 レ ー ザ パワー 1 2倍
率
発光時間 1 3,926倍
ゲイン 増 幅 率 ）
（ 1 77倍
Total 1 約60万倍
※応答時間50ms時
［新開発］ V CMOS
G
C M O Sイメー ジセン サ
受 光イメー ジ
安 定 検 出と高 速 応 答を実 現
測定原理
［新開発］ V CMOS
G
三 角 測 定を 応 用した 測 定 原 理で す。 象 物との
対
通常のCMOSイメージセンサより
距 離 が 変 化 すると、 光 する素 子 の 位 置 が 変り
受
1 画 素 あ たりの サ イズ を 大 きくし
ます 。さらに、 光 パターンを C M O Sイメージ
受
た の で 、 来 より大 き な 受 光 量 が
従
センサ で 検 出して います 。距 離と受 光 パターン
得られ ます 。これ により検 出 の 安
を 組 み 合 わ せ ることで 、今まで 検 出 が 困 難 だっ
定化と高速応答を実現しました。
た 多重反射ワークなども、安定検出できます。
GV CMOS
※ C M O Sイメー ジセン サ は 受 光 素 子 が 複 数 並 ん だ デ バイス で す 。各 素 子ごと の 受 光 量 を 検 出します 。
2 ４
仕様
■ コントローラ部
型式 VW-6000 VW-5000
サイズ 8.4型 カラー TFT液晶 8.4型 カラー TFT液晶
画面サイズ 170.4mm （H） ×127.8mm （V） 170.4mm （H） ×127.8mm （V）
画素ピッチ 0.213mm （H） ×0.213mm （V） 0.213mm （H） ×0.213mm （V）
液晶モニタ
画素数 800（H） ×600（V） SVGA 800（H） ×600（V） SVGA
表示色 約1600万色 約1600万色
輝度 350cd/m2 （typ） 350cd/m2 （typ）
半導体メモリ （高速撮影用） 2GB 512MB
記録媒体
ハードディスクドライブ 160GB （システム予約領域20GB含む） 160GB （システム予約領域20GB含む）
動画 圧縮時 JPEG2000 非圧縮時 非圧縮AVI
： ： 圧縮時 JPEG2000 非圧縮時 非圧縮AVI
： ：
画像形式
静止画 圧縮時 JPEG 非圧縮時 TIFF
： ： 圧縮時 JPEG 非圧縮時 TIFF
： ：
録画開始入力 （TRG IN） 無 電圧入力 無電圧入力
撮影開始入力 （CAPTURE） 無 電圧入力 無電圧入力
静止入力（PAUSE） 無 電圧入力 無電圧入力
端子台入出力
同期出力（SYNC OUT） N PNオープンコレクタ出力 NPNオープンコレクタ出力
動画トリガ出力 （TRG OUT） N PNオープンコレクタ出力 NPNオープンコレクタ出力
サービス電源 （＋12V） D C12V、 100mA DC12V、 100mA
映像出力 アナログ RGB 1280ピクセル×1024ピクセルまたは800ピクセル×600ピクセル切り替え 1280ピクセル×1024ピクセルまたは800ピクセル×600ピクセル切り替え
シリーズ A 4 系統 4系統
USB2.0ポート
シリーズ B 外部PC通信用 （通信アプリ経由） 外部PC通信用 （通信アプリ経由）
LANポート 外部PC通信用 RJ-45（100BASE-TX） RJ-45（100BASE-TX）
電源電圧 AC100-240V±10% 50/60Hz AC100-240V±10% 50/60Hz
電源
消費電力 200VA以下 200VA以下
使用周囲温度 5-40℃ 5-40℃
耐環境性
使用周囲湿度 35-80% RH （結露なきこと） 35-80% RH （結露なきこと）
重量 コントローラ 約7.1kg 約7.1kg
外形寸法 コントローラ 幅410mm×高さ215mm×奥行230mm 幅410mm×高さ215mm×奥行230mm
簡単録画 あり あり
クイックプレビュー機能 あり あり
長時間録画機能 あり （90fps最大4時間、 60fps最大15時間、15fps最大62時間） あり （90fps最大4時間、 60fps最大15時間、15fps最大62時間）
タイマ録画機能 あり なし
メモリ分割機能 あり なし
ソフトウェア 画像改善機能 あり あり
寸法計測機能 あり なし
コメント表示機能 あり あり
ハイクオリティ深度合成機能 あり なし
クイック3D表示機能 あり なし
動体解析機能 あり （1点追尾） なし
■ カメラ部
型式 （カラーカメラユニット） （モノクロカメラユニット）
VW-100C VW-100M
撮像素子 1/2型CMOSイメージセンサ 1/2型CMOSイメージセンサ
素子解像度 640×480 640×480
走査方式 プログレッシブ プログレッシブ
250fps以下 640×480 （22.4秒※2） 640×480 （22.4秒※2）
500fps 640×240 （22.4秒） 640×240 （22.4秒）
1000fps 256×256、 640×118 （26.2秒） 256×256、 640×118 （26.2秒）
最大記録解像度 2000fps 256×128、 640×58 （26.1秒） 256×128、 640×58 （26.1秒）
（最大記録時間※1） 4000fps 128×120、 256×68 （28.0秒） 128×120、 256×68 （28.0秒）
8000fps 128×60、 256×34 （27.7秒） 128×60、 256×34 （27.7秒）
16000fps 64×50 （33.6秒） 64×50 （33.6秒）
24000fps 64×32 （35.1秒） 64×32 （35.1秒）
最大記録画素数 （静止画保存時） 1920×1440 （画素ずらし使用時） 640×480
電子シャッタ AUTO、
MANUAL 1/30-1/870000秒）LONG SHUTTER
（ 、 （100、 300ms）
200、 AUTO、MANUAL 1/30-1/870000秒）LONG SHUTTER
（ 、 （100、 300ms）
200、
ホワイトバランス MANUAL、 PUSH-SET MANUAL、 PUSH-SET
ランプ 60Wメタルハライドランプ 80Wメタルハライドランプ
ランプ ランプ寿命 2000時間 （平均寿命） 2000時間 （平均寿命）
色温度 8000K 6400K
重量 約 510g 約420g
※1 VW-6000での記録時間です。 ※2 250fps時の記録時間です。
■ 詳 細モジュール
本体部 動画および静止画を録画し、 再生する機能
簡単録画ソフト 動画録画をフローチャートで設定 撮影する機能
・ メイン計測 面積計測ソフト
・ 寸法計測 面積測定を行なう機能
・ （VW-6000のみ搭載可能）
ソフト部 深度合成3D表示ソフト 高さの異なる各部分にピントを合わせた複数画像を取り込み、 一枚の画像に合成し3D にする機能（VW-6000のみ搭載可能）
カメラ設定画像改善ソフト 画像をより観察しやすく補正する画像処理機能
コメント入力ソフト 観察画像に文字やマーカーなどのコメントを入力し表示する機能
26
GV-Series
最 新 の 光 量 コ ント ロ ー ル シ ス テ ム が ど ん な 色 で も 確 実 に キャッチ
［ クラス 最 高 ］
ワ ー ク に 応じて 6 0 万 倍 の 光 量 変 化 に 適 応 す る 先 進 テ クノロ ジ ー 。
※ダイナミックレンジ
距離検出 の 精度を落とすことの ない
ワークからの 受光量 の 適応幅
ワ ー クに 合 わ せ てレ ー ザ ー の 発 光 時 間 、
パ ワ ー 、 イン 増 幅 率 ） 最 適 な 状 態
ゲ （ を
にリア ル タ イム に コ ント ロ ー ルし ま す 。
ワークが暗いと
ワークが明るいと
こ れ に よりど ん な 色 の 検 出 体 で も 確 実
“ 強く光る ”
“弱く光る ”
に キャッチしま す 。
調 整レンジ約 6 0 万 倍
※
項目 感度最低状態 感度最大状態
反
射 レー ザ パワー 1 2倍
率
発光時間 1 3,926倍
ゲイン 増 幅 率 ）
（ 1 77倍
Total 1 約 60万 倍
※応答時間50ms時
［新開発］ V CMOS
G
C M O S イメー ジ セ ン サ
受 光 イメー ジ
安 定 検 出と高 速 応 答を実 現
測定原理
［新開発］ V CMOS
G
三 角 測 定を応 用した 測 定 原 理 で す。 象物との
対
通常のCMOSイメージセンサより
距 離 が 変 化 すると、 光する素 子 の 位 置 が 変り
受
1画 素 あ たりの サイズ を 大 きくし
ます。さらに 、 光 パ ターン を C M O S イメー ジ
受
た ので、 来 より大 きな受 光 量 が
従
セン サ で 検 出して い ま す。 離 と 受 光 パターン
距
得ら れ ま す。これ に より検 出 の 安
を 組 み 合 わ せることで、 ま で 検 出 が 困 難 だっ
今
定化と高速 応答を実現しました。
た多重 反 射ワークなども、安定 検 出できます。
GV CMOS
※ C M O S イメー ジ セ ン サ は 受 光 素 子が 複 数 並 ん だ デバイスで す。 素 子 ごとの 受 光 量 を 検 出しま す。
各
４
翻訳キーワード集
