非接触三次元測定機（ポイントオートフォーカス式）

非接触三次元測定とは

非接触三次元測定機とは、レーザーや光を用いて三次元座標を読み取り、3Dデータを構築する測定機のことです。接触式の三次元測定機と比べ、測定対象に触れないため、小さな傷を付ける心配がなく、精度が高く、測定スピードが速いという利点があります。

非接触三次元測定機は、製造現場での品質管理や研究開発の現場で使用されており、物差しや巻き尺、ノギスやマイクロメータなど各種計測機器でうまく測定できない、複雑な対象物、合成樹脂などの柔らかい対象物、大きな対象物の精密測定、透明フィルムのような柔らかく光の透過率の高い対象物も測定することが可能です。

測定におけるよくある課題点

接触式の課題

試料表面に触針による測定痕が残る
軟質性、粘着性の試料は測定不可 / 微小な測定位置決めが出来ない / 摩耗する

干渉方式の課題

大きな形状変化は測定出来ない
斜面の測定が苦手 / 視野内しか測れない / ミリオーダーの大きな反りは測れない

レーザー顕微鏡の課題

視野内しか測れない
広い範囲の測定には張り合わせが必要 / 自動プログラム測定が苦手

集合合成方式の課題

鏡面ワークは測定できない
鏡面仕上げの表面粗さ測定不可 / 透明体などの測定では、表面処理などが必要

測定課題に貢献する三鷹の「非接触三次元測定機」

広範囲の測定が可能

半径 R 0.5μm のレーザプローブと、高精度XYステージにより、数十mm オーダーの範囲をサブμm レベルの測定精度でダイレクトに測定します。

測定範囲:XYZ=60×60×10mm
分解能:XY=0.1μm, Z=0.01μm

非接触なのでプローブの摩耗なし

非接触測定は、最大の利点である『測定対象を傷つけない』に加えて、接触式のプローブ摩耗のような消耗品が少ないこともメリットです。
プローブの摩耗のような継続的な変化がありませんので、日常の管理も容易です。

高精度 / 高剛性XYステージ

高精度XYステージを駆動させ座標軸を読み込む方式なので可動範囲内で連続して測定が可能です。視野範囲などの測定制限が無いため、測定データをつなぎ合わせる必要が無く、広範囲の高精度測定が可能です。

優れた角度追従性

表面の色 / 反射率に依存しない高精度測定

ゴースト、迷光に強いAF光学系を採用しており、表面の反射率わずか0.5 %程度のコーティングガラスから、反射率90 %以上の鏡面まで、ダイレクトに計測することが可能です。

測定点の観察が可能

測定画面でワークをモニタしながら測定します。観察用の低倍レンズと測定用の高倍レンズの切替がスライドのワンタッチ操作で容易に可能です。
※PF60シリーズの場合

非接触三次元測定機が得意な測定例

HDサスペンション	触れると変化するもののうねりやよじれ
ICパターン	広範囲に渡る微細な形状
指紋	やわらかい物でも非接触で高精度測定
髪の毛	微細な変化も捕らえて測定
ダイヤモンド砥粒	切れ刃形状、突起高さを測定
チップバイトの刃先	3D表示、断面寸法評価、粗さ測定が可能
ウェハのそり、うねり形状	全体のそり、うねりを高速測定して多彩に表現
研削面のビビリ模様	測定範囲から面領域粗さ演算も可能
ブレーキパッドの摩耗量測定	バリ／接触面／摩耗面の分割や負荷曲線を計測可能

非接触三次元測定装置ラインナップ

数多くの賞を受賞し、多くの皆様からその性能を高く評価いただいている非接触三次元測定機をご紹介いたします。

PF60シリーズ

より速く/ より簡単に / より高精度にを実現したコンパクトモデル
インデックス測定の50倍速を可能にするスキャンAF機能と高精度自動XYステージにより、数十mmオーダーの広範囲をサブμmレベルの測定精度を実現しました。

特 徴
広範囲 / 高精度測定 (測定範囲:XYZ=60x60x10mm,分解能:XY=0.1μm,Z=0.01μm)
スキャンAFによる高速測定
粗さ測定にて国際基準と高い相関性
ISOに準拠した断面・面領域の粗さ / 形状評価ソフトMitakaMapを標準搭載
小型システムの為、卓上での運用が可能(設置サイズ:400mm×400mm)
装置重量:31kg

仕様
可動範囲(X, Y, Z)= 60 x 60 x 60mm
X-Y軸スケール分解能 = 0.1μm
Z軸スケール分解能 = 0.01μm
レーザスポット径 = 1μm (100倍時)
レーザ:λ = 635nm出力 1mW以下

NHシリーズ

優れた機能と高いコストパフォーマンスを兼備した標準システム
用途、目的に応じて全5シリーズ有しており、非球面レンズ / 導光板 / 金型をはじめ、従来は測定困難とされていた化学繊維紡糸口金、燃料噴射用等の小径ノズルの穴径 / 深さ測定等、あらゆるワークの測定が可能です。

空間座標

仕様（NH-3SPs）
可動範囲(X, Y, Z, AF)＝150 × 150 × 120 × 10mm
X-Y軸スケール分解能＝0.01μm
AF軸スケール分解能＝0.001μm
測定原理＝ポイントオートフォーカス法　ISO 25178-605
レーザ＝λ = 635nm出力 1mW以下

MLPシリーズ

小型レーザヘッドと5軸制御が可能にした非接触全周三次元測定
三次元形状測定・評価機能を標準搭載し、あらゆる部品の輪郭 / 三次元形状を測定します。歯車測定(歯形 / ピッチ / 歯すじ)、真円度測定等のオプション機能も有します。

特徴
表面の反射率僅か0.5%程度のコーティングガラスから反射率90%以上の鏡面までダイレクトに計測することが可能
ワークに合わせた最適な方向からのアプローチで、断面・三次元形状を定量的に高精度測定
内蔵カメラにより測定点のレーザスポットとワーク表面 の観察が常に可能で、測定箇所を正確に把握して測定を行うことが可能
ポイントオートフォーカス式は触針式の粗さ測定と高い相関性を持ち、信頼性の高いデータを取得可能
完全非接触のポイントオートフォーカスプローブと高精度の 5 軸ステージとの組み合わせにより、 あらゆるワークの全周サブμm 形状測定が可能

仕様
可動範囲(X, Y, Z, AF)＝120 × 120 × 130 × 40mm
X-Y軸スケール分解能＝0.1μm
AF軸スケール分解能＝0.01μm
測定原理＝ポイントオートフォーカス法　ISO-25178-605
レーザ＝λ = 635nm出力 1mW以下