外観検査における850nm LED光源の特徴とは？

外観検査用の850nm LED光源とは？

850nmの近赤外光とは

850nm LED光源は、近赤外領域の光を出すLED光源です。人の目には見えにくい波長で、外観検査ではモノクロカメラや近赤外対応カメラと組み合わせて使用されます。

可視光より長い波長のため、対象物によっては色や印刷の影響を抑えたり、薄い材料を透過したりできます。近赤外検査の代表的な検証波長として使われやすい光源です。

940nmやSWIR領域との違い

850nmは近赤外の中でもカメラ感度を得やすい場合が多く、比較的明るい画像を作りやすい波長です。940nmはさらに長い波長で、対象物によっては反射や見え方が変わります。

SWIRは850nmよりさらに長い波長帯で、専用カメラが必要になることが多い一方、シリコンや特定材料の透過観察で有効な場合があります。まず850nmで検証し、必要に応じて940nmやSWIRへ広げる考え方もあります。

850nm LED光源が使われる検査対象

850nm LED光源は、樹脂部品、包装材、紙、フィルム、印刷物、食品包装などの検査で候補になります。色柄の影響を抑えたい場合や、薄い材料越しに内部を確認したい場合に使われます。

ただし、すべての材料を透過できるわけではありません。材質・厚み・添加剤によって見え方が変わるため、実サンプルで確認することが重要です。

外観検査で「850nm LED光源」を使うメリット

可視光の影響を抑えて撮像しやすい

850nm LED光源は、可視光で目立つ色や模様の影響を抑えたい検査に向いています。印刷や色差が画像処理の妨げになる場合、近赤外で背景を均一に近づけられることがあります。

バンドパスフィルターを使えば、外乱光の影響を抑えた撮像もしやすくなります。検査対象以外の見た目情報を減らすことで、判定しやすい画像に近づけます。

近赤外対応カメラと組み合わせやすい

850nmは、多くの近赤外対応カメラで感度を得やすい波長です。そのため、近赤外検査を検討する際の初期検証に使いやすく、照明やフィルターの選択肢も比較的多い傾向があります。

カメラの分光感度は機種によって異なるため、カタログ確認だけでなく撮像テストも必要です。カメラ感度と照明出力の組み合わせを確認しましょう。

樹脂・包装材・印刷物などの検査に活用しやすい

850nm LED光源は、樹脂や包装材の裏面傷、内容物、異物、印刷の影響を抑えた検査などで検討されます。表面の色柄に左右されにくい条件を作れる場合があります。

照明の置き方は、透過照明、反射照明、斜光照明などから目的に合わせて選びます。波長だけでなく照射方向を最適化することが大切です。

850nm LED光源の用途と向いている検査

包装材越しの異物検査

包装材に印刷や色柄がある場合、可視光では異物よりもデザインが目立つことがあります。850nm LED光源を使うと、包装材の見え方が変わり、異物や内容物の確認がしやすくなる場合があります。

透過検査では、包装材の厚みや材質によって必要光量が変わります。包装材を通した状態で欠陥が見えるかを確認しましょう。

樹脂部品のキズ・内部状態の確認

樹脂部品では、可視光で表面反射が強く出たり、色材の影響で内部が見えにくかったりすることがあります。850nm LED光源により、表面の見え方を変えてキズや内部状態を確認できる場合があります。

樹脂の種類や添加剤によって近赤外の透過性は異なります。同じ樹脂でもグレードや色で結果が変わるため、量産品に近いサンプルで検証します。

色や印刷の影響を抑えたい検査

印刷物やラベル付き部品では、色差が画像処理のノイズになることがあります。850nmでは可視光の色差が弱まり、形状や濃淡差を見やすくできる場合があります。

ただし、近赤外でも印刷材やインクによっては差が残ります。色柄がどの程度消えるかを撮像で確認することが必要です。

近赤外領域での予備検証

850nm LED光源は、近赤外検査の入口として使いやすい波長です。対象物が近赤外でどのように見えるかを確認し、必要に応じて940nmやSWIRの検証へ進めます。

最初から高価な構成にする前に、850nmで得られる画像差を見ておくと、検査方式の方向性を判断しやすくなります。段階的な波長比較の基準として活用できます。

外観検査用850nm LED光源の選び方

850nmに対応したカメラ感度を確認する

850nmを使う場合、カメラがその波長に十分な感度を持っているか確認します。可視光用カメラでも850nmに感度が残る場合がありますが、機種やフィルター構成によって差があります。

露光時間を短くしたい高速検査では、感度不足が問題になりやすいです。必要な検査速度で明るい画像が得られるかを確認しましょう。

検査対象の透過性・反射性を確認する

850nmの光が対象物を透過するのか、反射するのか、吸収されるのかを確認します。透過検査と反射検査では、光源の配置や必要出力が大きく変わります。

良品と不良品で見え方に差が出るかを比較し、判定しやすい条件を選びます。正常品との差が安定して出る見え方を基準にしましょう。

必要な光量と照射ムラを確認する

850nm LED光源は、照射範囲や距離によって明るさが変わります。広い視野を検査する場合は、中心と端で明るさに差が出ないか確認が必要です。

照射ムラは画像処理の誤判定につながります。視野全体で均一な照明条件を作れるかを確認しましょう。

940nmやSWIR光源との比較検証を行う

850nmで十分なコントラストが得られない場合、940nmやSWIR領域を比較します。対象物によっては、波長を変えるだけで背景や欠陥の見え方が大きく変わります。

比較時は、カメラ感度や照明出力の違いも考慮します。波長ごとの画像を同じ判定基準で比較することが重要です。

850nm LED光源を取り扱うメーカー

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• 波長：850nm、940nm
• 分類：超高出力 近赤外LED光源
• 形状：光ファイバ用LED光源
• 用途：近赤外撮像、透過・反射検査、NIR帯域を利用した画像処理

850nm・940nmの近赤外領域に対応した超高出力LED光源です。超小型で集光光学系の選択が可能なため、NIR帯域を利用した撮像や、可視光では判別しにくい対象の透過・反射検査に向いています。

AI 高輝度ラージエリア拡散LEDイルミネーター IR 850nm（Edmund Optics）

• 波長：850nm
• 分類：ラージエリア拡散LED照明
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850nmの近赤外光を広い範囲に照射できる拡散LEDイルミネーターです。包装材や樹脂部品など、可視光では色柄の影響を受けやすい対象を近赤外で撮像したい場合に活用できます。