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マクロからミクロまで:デジタルマイクロスコープは工業検査をどのように変えるのか

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22 mmから42 μmまで狭められる視野を作り出すデジタル顕微鏡

研究室にとってスペースは非常に貴重であるため、1台で複数の顕微鏡法を実施できるシステムが必要になります。最新のデジタルマイクロスコープにはまさにこれを実現しており、22 mmから42 μmに至る視野を作り出す倍率範囲が得られます。この「マクロからミクロに至る」能力によって、低倍率でサンプルを観察して全体像の中に特徴を捉えてから、高倍率で狭い範囲を検査して細部を確認する観察を、容易に行うことができます。これをユーザーフレンドリーなインターフェースと融合させることにより、経験の浅い技術者でさえ、たった1つの装置を使って迅速かつ容易に結果を得ることができます。

マクロ

デジタルマイクロスコープの能力は、単なる広い倍率範囲という枠を超えて強化されましたが、顕微鏡に電動式の構成要素を追加することにより、システムの機能はさらに幅を広げました。システムの視野をはみ出す大きさのサンプルの場合でも、画像のつなぎ合わせと電動式X、Y、Zステージを使用して、迅速かつ容易にサンプル全体の画像を取り込むことができます。その成果として、より大きな関心対象の特徴の表示や、さらなる解析のための全体像の確認に有用な、完全合焦した高解像度の画像が得られます。

ミクロ

同じ顕微鏡を使って高倍率側に移行できるため、別のシステムに移行したときに欠陥をもう一度探し出したり、複雑な座標法に頼ったりする必要はなくなり、マクロ画像をクリックするだけでサンプルの任意のポイントに移動できるようになります。関心対象が、表面粗さなのか、ミクロサイズの欠陥、構造的特徴、あるいはそれ以外のものなのかを問わず、当社のデジタルマイクロスコープには、従来の幅広い光学技術に加えて高ダイナミックレンジ(HDR)などの先進的な画像処理機能が標準装備されています。従来の顕微鏡にとっては難しい場合が多いもののデジタルマイクロスコープが得意とする検査の一例が、研磨されたサンプルを扱う検査です。正立顕微鏡を使った検査の場合、研磨されたサンプルはしばしば無視されます。通常、研磨されたサンプルは完全に平面かつ水平ではないため、表面が顕微鏡の光軸に対して直角になるよう水平に配置するのが困難であることが理由です。そのため、サンプルが顕微鏡の軸に対して自然に直角に配置される倒立顕微鏡が好まれます。しかし、デジタルマイクロスコープと電動式構成要素を使用すれば正立顕微鏡の制限を補償することが可能で、新たな分析領域への可能性が広がります。

高度な分析

デジタルマイクロスコープに先進的な画像解析ソフトウェアを組み込むことで、装置をカスタマイズする幅が広がりました。標準操作手順と併せて、DSXシリーズのデジタルマイクロスコープで利用できるガイド付き操作機能を使うことで、作業がこれまでより簡単になります。今では、比較的経験の浅いユーザーでも、粒子分析から高度な粒子分類に至るまで、数多くの種類の分析に携わることができます。以下に、1台のデジタルマイクロスコープシステムで観察を完結できることを示す例を紹介します。

アルミニウムバッジのマクロ画像。丸い特徴はへこみです。
アルミニウムバッジのマクロ画像。丸い特徴はへこみです。
へこみの1つをさらに接近して見たところ。
へこみの1つをさらに接近して見たところ。

拡大倍率5000xで撮影したへこみの画像。
拡大倍率5000xで撮影したへこみの画像。
へこみの1つを3Dマップしたところ。
へこみの1つを3Dマップしたところ。

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Product Applications Manager, Olympus Corporation of the Americas, Scientific Solutions Group

A member of the Olympus team since 2016, Hamish provides product and application support for Olympus industrial microscope systems throughout the Americas. He is an expert in inspection applications, image analysis, measurement, and reporting, as well as custom optical solutions, with an emphasis on technical cleanliness and semiconductor equipment.

10月 2, 2018
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