質問と回答:1つの光学フィルターメーカーがマシンビジョンの世界に拡大

May 19 2016
James Carroll, Senior Web Editor

以下は、Chroma Technology Corp.のテクニカル・プロダクト・マーケティング・マネージャー、Jeff Carmichaelとの会話です。

私はボストンのThe Vision Show 2016であなたのブースを見て、あなたはあなたの製品のデモンストレーションを通じて、私を歩きました。 何が今、マシンビジョンフィルターのラインを導入するためにあなたの会社を促しましたか?

私たちは、しばらくの間、マシンビジョンと工場オートメーション市場を検討してきました。 我々は、私たちの専門知識が、改善されたパフォーマンスを求める人にとって欠けていたものを提供することを可能にしていると感じています。

多くのマシンビジョンアプリケーションはすでにしかし、フィルタを使用しています。 だから、どのような改善されたパフォーマンスに言及していますか?

クロマは25年間光学フィルターを製造してきました。我々は、多くの産業市場でフィルタを供給してきましたが、私たちの主な市場は、ライフサイエンスにされています。さらに、私たちが提供してきた主なイメージング様式は、典型的にはある種の蛍光検出を含んでいました。我々は、フローサイトメトリー、DNAシーケンシング、ハイコンテント分析、ラマン分光法、外科用機器、さらに最近では医療業界の医療現場などの市場で、主要な顕微鏡メーカーならびにメーカーのすべてと協力し続けています。

これらのアプリケーションのほとんどは、通常、マシンビジョンアプリケーションに販売可能なフィルタでは見られない性質が必要です。これらの特性には、非常に高いレベルおよび広いレベルの帯域外減衰(「ブロッキング」と呼ばれる)、非常に急峻な遷移勾配、および非常に高いレベルの伝送(これは、高ノイズレベルの存在下で低い信号強度を検出する)を含む。あなたは一般的に、方形波形の通過帯域の全幅にわたって> 95%の透過が表示されます。

私たちは、これらのフィルタのほとんどは、一般的に、マシンビジョンに必要なのものに関してオーバービルトであることを知っています。しかし、一方で、我々は改善されたコントラストと、不要な光を遮断するのより高いレベルを必要とする、より厳しいタスクを見ています。私たちは、より大きな視野角で作業する場合バンドシェイプのスペクトルブルーシフトまたは崩壊に悩まされない干渉フィルタの必要性もあると思います。

だから、それはパフォーマンスの増え続けるレベルが必要になりますビジョンアプリケーションの進化のように見えます。 そして、それは私たちの能力に非常によく合います。

マシンビジョンに適していると思われるこれらのフィルタについてはどうですか?

この時、私たちは、最も人気のあるLEDの波長と、より一般的なレーザーダイオードに対応して17のシングルバンドフィルタを指定しました。ほとんどのパスバンドは40nm幅で、狭いフィルタは20nm幅です。

当社の他のカタログフィルタからの主な違いは、これらのマシンビジョンフィルターは約20°の半円錐角度を受け入れるように設計されていることです。あなたは、干渉フィルタは非常に角度依存であることを聞くかもしれないが、彼らはそのようにする必要はありません。薄膜層のスタックは、広範囲の角度に対応するように構築することができる。

つまり、40〜50°の視野角を持つレンズを使用すると、エッジからエッジまでのコントラストの点で性能が実際に損なわれることはありません。通過帯域は、範囲に渡ってかなりよく保持します。私たちは、で始まることに意味をなされていると思いました。 さらに大きな角度の受け入れの必要性がある場合、我々は常にその上で改善することができます。

これは、すでに提供されているスパッタされた干渉フィルタの他の利点から恩恵を受けることを可能にする。同時に、それはまた、ビジョンアプリケーションに共通の角度の広い範囲にわたって信頼できる性能を保証します。

これらの他の利点は、より伝統的な吸収ガラスフィルタと比較すると、これらの高度に送信方形波干渉フィルタが提供する増加したコントラストの> 20%を含みます。従来の通過帯域の形状はガウス分布しています。

方形波干渉パスバンドは、望ましくない光の透過を減少させ、所望の光の透過を増加させる。トランスミッションのグラフを見てください:信号とノイズの両方を計算するとき、それはすべての曲線下面積についてです。しかし、あまりにも、光学密度(OD)のプロットを見てすることを忘れないでください。 ODプロットは、カメラが何を検出すべきでないかをフィルタがどれだけうまく遮断するかを決定する。

私たちは蛍光フィルターと比較してブロッキングを緩和しました。しかし、我々が重要と考える急峻さを達成するために、より高いブロッキングは副産物です。フィルターコーティング中の追加層は、両方の特性を同時にもたらすことができる。 これはまた、円錐角受け入れの増加のような他の設計上の考慮を可能にする。

ビジョン業界の将来、クロマはどこで見えますか?

それは私がビジョンショーに参加してのより良い理解を得るために期待していたものです。ライフサイエンスの面では、マシンビジョンとライフサイエンスのイメージングアプリケーションの間に共通の共通点がありますが、まだ進化していないと思います。いくつかのオーバーラップがありますが、市場は初期段階にあると思います。

一例として、Chromaは、昨年11月にサンディエゴで開催されたAIAのVision in Life Sciencesミーティングで展示しました。ライフサイエンス製品に適用されたばかりの従来のマシンビジョンアプリケーションが見えました。 例えば、医薬品の充填レベルを測定すること、または臨床実習で使用するために試験管を検査すること。しかし私にとっては、これは基本的なマシンビジョンであり、実際のライフサイエンスではありません。

そして、私はマシンビジョンとはまったく関係がないように見える、実に進んだライフサイエンスイメージングを見ました。私は実際にアプリケーション間のオーバーラップがほとんど見られませんでした。私はそれは、さまざまな業界が、他の人たちのことをすべて把握し、潜在的な機会を調査しているからです。 それは私たちがやっているのと同じことです。

その後、我々は、我々はライフサイエンスにおける光フィルタを使用して話を与えたビジョンショーに招待されました。 今や、昨年と比較して既に相乗効果があるようです。

だから私は、ポイントオブケア製品や外科手術器具のように、重なり合っている領域でChromaが成長し続けることを想像しています。我々はまた、我々は長い間務めてきた、科学的、臨床的、および診断生物医学の市場にサービスを提供していきます。

しかし、私は、Chromaのフィルタはまた、より伝統的なマシンビジョンアプリケーションにおける優れたコントラストの必要性を満たしますことを願っています。また、Chromaは、レーザー、高出力LED、その他の非常に明るい光源など、不要な光の減衰を高めたいという要求を満足させることを目指しています。

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Jeff Carmichael, Technical and Product Marketing ManagerChroma Red, Blue and Green Filters

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