デジタルマイクロスコープは、光学レンズで拡大した映像をデジタルカメラで撮影し、モニター上で観察・解析することができる顕微鏡です。
実体顕微鏡よりも高倍率で観察でき、光の当て方や画像合成などによって見え方を変えることができます。
また取得した画像データから、粗さ・高さの測定や3D画像合成なども可能で、様々な解析を行うことができます。
今回は、弊社で使用している「デジタルマイクロスコープ VHX-X1（キーエンス製）」についてご紹介します。
光沢のある製品の画像を撮影する場合、反射して光源やカメラ、撮影者自身が映ってしまう場合があります。
映り込みを抑えようとすると斜めから撮影したりと、正面からきれいに撮影できません。
そこで、画像の連結機能を使用すると、ステージに乗る大きさであれば映り込みなく製品全体を撮影することができます。
下の画像は、実際に撮影した画像です。
倍率5倍だと照明のリングが映りこんでしまいますが、倍率20倍の画像を連結することで映り込みなく、全体を撮影することができます。
また照明を変えることで、見え方を変えることができます。
例えば、汚れの付着したサンプルを観察してみます。
肉眼、実体顕微鏡と同じようにみえるリング照明で照らした場合と、
カメラのレンズと同じ光軸上から垂直に光を当てる、同軸落射照明で照らした場合を比較します。
汚れは、リング照明だと白っぽく見え、同軸落射だと茶色っぽく見えます。
このように、照明を変えることでより見やすくすることができます。
さらに、立体物を観察する場合に使える機能があります。
凹凸のあるものや曲面でも全体にピントを合わせる深度合成を行ってみます。
合成した画像から、3D画像に合成することもできます。
深度合成、3D合成の機能を利用して、深さを測定してみます。
鉄素材の上にめっきをしたところ、錆が発生しています。
錆の部分を3Dで観察すると、へこんでいることがわかりました。
このへこんでいる部分の深さを測定したところ、7μm程度であることがわかりました。
デジタルマイクロスコープでの観察により、錆の原因として次のことが考えられます。
①深い溝あり、めっきが内部までつかなかった。
②めっき処理により、水分が入り込み、乾燥しきれなかった。
溝の内部にまでつくようなめっきを行う、乾燥の時間を長くする、などの対策が必要になると考えられます。
測定機能についてもご紹介します。
長さだけではなく、粗さも測定することができます。
めっきで使用するダミーボールの径を測定した画像です。
リング照明では輪郭が分かりづらいので、同軸落射照明で計測しています。
粗さの測定では、線粗さと面粗さを測定できます。
樹脂の粗さを測定してみました。線粗さはRaやRzで表され、面粗さはSaやSzで表されます。
めっきの膜厚を断面で測定することもあります。
これは下地の銅めっきを測定した画像です。高倍率でもはっきりと見ることができます。
このように、「デジタルマイクロスコープ VHX-X1」は、ただ表面を観察できるだけではなく、
光の当て方や画像の合成が可能で、立体物の3Dの画像も撮影することができます。
また長さや粗さも計測することができ、めっきの解析やデータ収集には欠かすことができません。
今回ご紹介したもの以外でもあらゆる機能があります。めちゃくちゃ多機能です。
弊社では、このような機器を使用し、日々の業務を行っております。
解析の依頼をお考えであれば、お気軽にお問い合わせください。
デジタルマイクロスコープ VHX-X1（キーエンス）
