ビデオ測定システム（VMS）において、校正標準の選択と使用は、測定精度と長期安定性に直接影響します。ガラススケールと格子スケールは、一般的に使用される2つの校正要素です。どちらも長さの基準を確立し、システム誤差を補正しますが、構造、動作原理、適用シナリオ、メンテナンス要件には大きな違いがあります。この記事では、これらの違いを詳細に分析し、技術的な特徴、用途、校正内容、メンテナンス、一般的な使用例を網羅します。
1. アプリケーションの違い
ガラススケールと格子スケールは、異なる測定寸法に重点を置いています。
ガラススケール：主にピクセルキャリブレーションと2Dジオメトリキャリブレーションに使用され、視覚キャリブレーションや視野（FOV）均一性検証にも適しています。高コントラストのエッチングラインにより、サブピクセル単位の画像精度補正が可能です。
格子スケール：主にプラットフォームの直線精度と長距離移動の再現性向上に使用され、大ストロークのVMSや機械ステージの誤差補正に最適です。周期的な線により正確な直線変位測定が可能になり、長距離移動でも正確な位置決めを実現します。
例：100×100 mmの測定ステージで±2 μmの直線精度を検証する必要がある場合、格子スケールを使用すると精度と安定性が向上します。レンズ歪み、ピクセルサイズ、または視野均一性のキャリブレーションには、ガラススケールを使用するとより正確な光学基準が得られます。
2. キャリブレーション内容
ピクセルキャリブレーション
ピクセルの物理的なサイズを決定します。
ガラススケール: 局所的なピクセルサイズの測定に使用
格子スケール: 広い領域にわたるピクセルの一貫性の検証に使用されます。
幾何学的キャリブレーション
レンズの収差と歪みを補正します。
ガラススケール:均一なエッチングラインにより歪みモデルの作成が可能
格子スケール: 歪み解析には適していません。主に線形変位補正に使用されます。
プラットフォームの直線性と再現性の検証
長距離移動の位置決め精度を向上させるために線形誤差補正テーブルを生成します。
格子スケール: 異なる位置での変位データ収集に適した安定した周期線
3. メンテナンスおよび使用要件
1. 清掃とメンテナンス
糸くずの出ない布と無水アルコールを使用してガラスの表面を清掃します
強力な溶剤や硬い物がスケールに接触しないようにしてください。
圧縮空気を直接吹き付けないでください
2. 保管
熱膨張・収縮を防ぐため、一定温度の環境で保管してください。
耐衝撃容器を使用する
直射日光や紫外線を避ける
3. 使用上の注意
測定前に校正標準と機器の温度が同じであることを確認してください
位置の安定性を確保するために固定具やステージを使用する
画像の歪みを防ぐために傾きやずれを避けてください
4. 典型的なアプリケーション例
例1: 5倍レンズを使用した2D平面キャリブレーション
ピクセルキャリブレーションとFOV歪み補正にガラススケールを使用する
PCB、精密スタンピング部品、モバイルデバイス部品に適しています
例2: 300 mm XYZステージの線形補正
格子スケールを使用してステージ上の複数の位置をサンプリングします
エラー補正テーブルを生成する
精密治具、半導体キャリア、金属部品の長距離高精度測定に適しています
5. 結論
ガラススケールと格子スケールは、ビデオ測定システムにおいて異なる機能を果たします。
ガラススケール：光学式キャリブレーションにより、ピクセルサイズと歪み補正を実現
格子スケール: 機械的な変位校正により、長距離移動ステージの直線精度と再現性を保証します。
実際のエンジニアリングアプリケーションでは、これらを組み合わせることで、包括的な光学的精度と機械的精度を実現できます。校正標準の適切な選択と維持は、システムの長期的な安定性と信頼性を確保する鍵となります。