「ファクトリー・タフ」 カメラ

検証試験は、カメラの試作段階で行われ、カメラの機能が適切に設計されているか、頑丈に設計されているかなどをテストします。検証試験では、カメラの試作機が正しく機能しているか、堅牢な設計になっているかを確認します。このテストでは、通常の運用では考えられないような極限の状態でカメラを動作させます。検証試験では、量産開始前に設計の弱点を突き止めるのに役立ちます。テストで明らかになった弱点は、調査が開始され、最終的には再設計されます。その後、再設計されたカメラが送り返され、合格するまで再試験が行われます。

なにをするのか？
このテストでは、恒温槽を用い極端な高温と低温環境にてカメラの設計をテストします（図2）。この高温と低温は、ユニットテストで実施される熱衝撃テストよりもはるかに極端な温度です。このテストでは、カメラの電源再投入や画像ストリーミングなどの機能テストを繰り返し行います。

どのような試験か？
これまでのページでは、カメラの処理能力の限界に焦点を当ててきました。しかし、カメラから放出されるもの、具体的には使用中に他の機器と干渉する可能性のある電磁界や妨害波をテストし、測定することも必要です。これらの放射の強さを制限する世界基準があります。カメラに限らず、電気製品を特定の地域で一般に販売するには、この基準を満たさなければなりません。

ユニットテストとは、カメラの量産時に各ユニットに対して実施する品質保証テストのことです。ユニットテストでは、カメラの機能や性能が一貫していることを確認し、欠陥や性能異常のあるユニットを選別します。

どのような試験か？
各カメラは、高温（上限）と低温（下限）を交互に繰り返す恒温槽の中でテストされます。上限と下限の温度は、カメラが適切な限界に達するように、カメラの定義された動作温度仕様よりも幅を持って設定されています。機能テストは熱サイクル中に定期的に行われます。機能テストの例としては、パワーサイクル（オン／オフ）、持続的な画像のストリーミングと取り込み、画像メタデータのCRCチェック、SNR（Signal to Noise Ratio）チェックなどがあります。また、ビットエラーのチェックや、消費電力が許容範囲内に収まっているかどうかのモニタリングも行います。この熱サイクルテストを何時間もかけて何度も繰り返します（図9）。

何をするのか？
EMVA1288規格（EMVA：European Machine Vision Association）に基づいて、各カメラをフラットフィールドライト装置でテストし、画質を測定します。テスト結果は、許容範囲内の品質レベルに達している必要があります（図10）。ダークノイズ、飽和容量、フォトレスポンスの不均一性、ダークシグナルの不均一性、リニアリティエラーの結果が測定される。

何をするのですか？
GPIOの入出力信号の電圧閾値が正しいかどうかをテストします。適切な電圧信号がカメラに送られ、画像取り込みとトリガーが機能するかをテストします。

何をするのか？
センサーとレンズマウントの傾き、中心位置合わせおよび取り付け距離（BFD：Back Focal Distance）を測定します。

何をするの？
埃や水の侵入に対するカメラケースの耐性をテストします。圧力と水没のテストを行います。

すべてのマシンビジョンカメラがさまざまな工場などの厳しい環境に耐えられるわけではありません。多くのカメラメーカーは、24時間365日の生産現場に対応していると言うかもしれませんが、まず、適切なテストとレポートによって、一定の基準と規格を満たす必要があります。カメラメーカーごとに異なる膨大なカメラの仕様を吟味するのは時間がかかります。したがって、工場で使われるタフなカメラを選ぶ際に最も重要なことは、正しいテスト基準とその意味を知ることです。この白書では、医療用や軍事用など、すべてのテストを網羅しているわけではありませんが、工業用環境に特化した最も一般的なテストとカメラの仕様を紹介しています。

LUCIDは、マシンビジョンカメラの設計における豊富な経験を活かし、「ファクトリー・タフ」なカメラを提供しています。特に、TritonとHelios2カメラは、EMCインダストリアルイミュニティ、衝撃・振動認証、IP67防塵・防水認証を取得しており、過酷な工業用途に対応しています。LUCIDは、産業界での使用に耐えうる革新的なカメラを開発することで、画像検査の設計者が最も堅牢で永続的な画像アプリケーションを構築することを可能にします。