Close up of industrial inspection equipment

光学計測

光学計測には、寸法、表面特性、温度、アライメントを正確かつ効率的に評価するために使用できる干渉計測やその他の高度な技術があります。多くの産業や用途において、品質管理、製品設計、プロセス最適化のために光による非接触測定技術が利用されています。

Measuring system in an offset printing machine

光学計測システムとはどのようなもので、どのように機能しますか?

光学計測には、光を使用して物体や材料の様々な特性を測定および分析する多数の技術が含まれます。光が材料と相互作用する独自の方法により、様々な科学、産業、技術用途の正確な測定、検査、分析が可能になります。

一般的に、光学計測アプローチは以下のステップで行われます。

イルミネーション

光源(多くの場合、レーザーなどのコヒーレント発光エミッター)は、対象物を照らすために使用されます。光ファイバーライトガイド、レンズ、ミラー、ビームスプリッターなどの光学エレメントを使用して、照明に使用する光路をコントロールし、方向付けることができます。

相互作用

光が物体と相互作用すると、物体の特性が様々な方法で変化します。これにより、光の反射、屈折、吸収の仕方が変化し、光の強度、波長、位相、偏光に変化が生じます。

検出

検出器またはセンサーは、物体と相互作用した後に変化した光をとらえます。光特性の変化を測定することで、物体の特性を詳しく把握する事ができます。

光学計測技術

干渉計測

干渉計測は、光波によって生成される干渉パターンを使用して、物体の表面形状、平坦度、厚さ、光学品質、その他の特性を測定します。

分光法

光と物質の相互作用を測定することにより、分光法を使用して、光の吸収、放出、または散乱パターンに基づいて化学組成、分子構造、材料特性を特定することができます。

光学三角測量

光学三角測量は、幾何学と光学の原理を組み合わせて、距離を測定したり、物体の表面形状を評価したりします。これは、光パターンを表面に投影し、反射または散乱する光の形状を分析することによって行われます。

光学計測の代表的な用途

高精度で正確な測定能力により、幅広い産業や科学分野で光学計測が取り入れられています。特徴的な用途分野には、以下のようなものがあります。

Circuit board with computer chip
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半導体

光学計測は、半導体ウエハーのパターンの正確なアライメントと特性評価を保証するリソグラフィーのプロセスにおいて不可欠です。光学的臨界寸法(OCD)測定などの技術は、ウェハー上に形成されたナノ単位のパターン精度を維持するために使用されます。

Drops on feather with rainbow colors
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食品製造

分光法は、食品製造に迅速で非破壊的かつ正確な分析をするために使用されます。これにより、食品の品質、安全性、信頼性、法規へのコンプライアンスが保証されます。

Robots operating in a manufacturing environment
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産業オートメーション

製造現場において、光学計測は正確な測定、自動検査、品質管理、プロセスの最適化を容易にします。これは、自動化された生産ラインにおける効率の向上、ミスの削減、製品品質の改善に役立つだけでなく、インダストリー4.0やスマート製造の取り組み目標を達成するためにも極めて重要です。

Offshore construction platform  for production oil and gas
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石油およびエネルギー

光学計測は、在庫管理、生産の最適化、安全性の確保、石油産業における規制遵守の鍵となるレベル検知に使用できます。油量を正確に監視することで、採油の様々な段階、精製、輸送、貯蔵の各プロセスにおいて、効率的なオペレーションが可能になります。

Fibroblasts labeled with fluorescent dyes
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ライフサイエンス

ライフサイエンス分野では、非侵襲的なイメージングには光干渉断層撮影(OCT)、細胞内の分子研究には蛍光顕微鏡、そして細胞や粒子の精密な操作には光ピンセットなど、光計測技術が活用されています。これらの方法は、疾患の診断、細胞の研究、およびマイクロスケールの生物医学研究を支援するために使用されています。

Small combat aircraft on the runway
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防衛および航空宇宙

防衛および航空宇宙用途では光学計測が必須です。それは製造プロセスの精度を確保し、表面品質を評価し、衛星やミサイルなどの重要な構造物の光学システムの位置合わせをします。光学部品は非接触測定を可能にし、距離と形状の正確な評価に貢献します。この技術は、様々な環境における防衛および航空宇宙機器の総合的な安全性と性能を向上させるために、試験、検証、校正において重要な役割を果たします。

光学計測における特殊ガラス

ショットの特殊ガラス部品とサブアセンブリ(光ファイバーライトガイド、光学材料とコンポーネント、気密パッケージを含む)は精度と正確さが重要な光学センシングと計測の進歩に不可欠です。当社の特殊ガラス材料は、低分散や高透過率などの光学特性のユニークなコンビネーションを特徴とし、最先端のセンサーや測定機器への適用を可能にします。光の操作を容易にすることで、特殊ガラスとコンポーネントが高度な信号検出と正確な測定を可能にします。

光ファイバーライトガイドの製造

ショットの光学計測およびセンシング製品

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光ファイバー

光ファイバーバンドルは光源から測定装置へ、または検査対象物から検出器へ光を伝達することで、光学計測において重要な役割を果たします。光ファイバーは、コーナー周り、狭いスペースの外、高温、暗所、難易度の高いエリアから光や画像を誘導する場合でも、世界で最も先進的な技術の多くにとって不可欠です。

計測向けの光導体を備えたマシンビジョンレンズ

光学ガラスおよびフィルターガラス

計測用途の精度と正確さを向上させるために慎重に開発された光学ガラスとフィルターガラスを幅広く取り揃えています。120種類以上の光学ガラスを使用して、レンズ、ミラー、および計測に使用される高精度イメージングシステムの根幹となるその他のコンポーネントを製造することができます。さらに、バンドパス、ロングパス、ショートパス、マルチバンド、コントラスト強化フィルターなどの、ショットの特殊フィルターガラスは、光透過のコントロールと特定の波長のカットに役立ちます。

様々な光学コーティングを施した黒色、マゼンタ色、青のディスク

光学部品およびコーティング

ショットは、測定精度を向上させる精密設計の光学部品とコーティングを提供しています。レンズとミラーは、高精度な計測に不可欠な優れた画像品質を確保します。ショットの高度なコーティングは、反射を最小限に抑え、光透過率を高め、表面干渉を低減し、歪みを最小限に抑えた正確な測定を可能にします。

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光学センサー用の気密パッケージ

パッケージングと電気部品は、光学センサーと計測機器の信頼性と機能性を確実なものにします。真空密封されたパッケージが湿気、埃、振動、光の干渉から保護し、正確な測定のための正確なアライメントを提供します。コネクタなどの気密コンポーネントにより、光信号通信が可能になります。ショットは、UV/VIS/IR センサー用にカスタム設計されたパッケージと光学レンズキャップを提供しています。