高精度製造において、自動画像測定機（VMM）は寸法検査に不可欠なツールとなっています。画像システムの中核である照明ユニットの設計は、エッジ検出の鮮明さと測定の安定性に直接影響を及ぼします。本稿では、自動画像測定機の照明システムの3つの重要な設計側面、すなわちマルチソース統合、自動照明調整、そして可変照明ユニットの原理と応用に焦点を当てます。

1. 複数の照明ユニットの統合：多様な検査シナリオに対応する1つのシステム

従来の画像測定システムでは、測定対象物の表面特性に応じて光源を変更する必要があり、非効率的で手間のかかるプロセスでした。最新の自動VMMは、リングライト、同軸ライト、斜光、スリットライトなど、複数の照明タイプを1つの装置に統合しています。システムは製品の特性を自動的に識別し、最適な照明の組み合わせに切り替えるため、手動操作なしでさまざまな材質や構造に適応できます。

📌 例:
黒いプラスチックボタンを検査する場合、システムは自動的にローアングルリング照明を点灯させ、エッジのコントラストを高めます。金属フレームの場合は、同軸照明と斜照明を組み合わせて反射を抑え、エッジを強調します。

2. 最適な照明条件への自動調整：明るさと角度のインテリジェントな調整
光センサーと制御システムを搭載した自動VMMは、周囲の光量と画像の鮮明度をリアルタイムで分析します。システムは照明の高さ、明るさ、角度を動的に調整し、鮮明なエッジ検出を実現します。

📌 例:
透明なライトガイドストリップを測定する際、システムは強い光散乱を検知し、青色光を自動的に選択するとともに照明角度を調整することで干渉を低減し、エッジコントラストを高めます。この完全自動化プロセスにより、測定の安定性と運用効率が向上します。

3. 可変照明ユニットの原理：さまざまなワークピースの精密照明
a. マルチアングル照明デザイン
光源の高さと角度は、照射断面に直接影響します。高い位置に設置すると、光は広く均一に照射されるため、広い範囲の検査に最適です。低い位置に設置すると、局所的なコントラストが高まり、エッジや段差の検出に適しています。

📌 例:
精密金属部品の面取りを検査する場合、低角度の斜照明によりエッジに影の変化が生じ、アルゴリズムによるエッジ認識が容易になります。

b. スリットリング照明の原理
スリット照明は、水平方向に細い光線を照射します。対象物のエッジに対して特定の高さに配置することで、高コントラストの画像を形成します。そのため、反射性材料や透明材料、特に精密なエッジ認識に最適です。

📌 例:
ガラスパネルのエッジ欠け検査では、スリット照明によりエッジ部分の明暗のコントラストが明瞭になり、ひび割れや欠陥を正確に特定できます。

結論
現代の自動画像測定機の照明システムは、もはや受動的な画像補助装置ではなく、測定プロセスの最適化に積極的に関与するインテリジェントなモジュールへと進化しました。複数の光源を統合し、リアルタイム調整を可能にし、可変照明構造を組み込むことで、システムは複雑な検査タスクをより高い精度と効率で処理できます。