エンベデッドビジョン用M12レンズ

最適なSマウントレンズの選び方：技術ガイド

正しいM12レンズを選ぶには、画像システムの性能を支配する基本的な光学原理を理解する必要があります。 を理解する必要があります。各パラメーターは画質だけでなく、システムのコスト、サイズ、複雑さにも影響します。 複雑さにも影響します。

幾何光学パラメータ

• 視野（FOV） - 角度範囲の決定 視野角は、M12レンズがどの程度シーンを捉えるかを定義するもので、次の関係で決まる。 FOV = 2 × arctan(sensor_size / (2 × focal_length))。焦点距離が短いほど広い範囲をカバーできる 一方、焦点距離が長いと、検査作業で詳細な情報を抽出することができます。 一方、焦点距離が長いと、検査タスクのための詳細情報の抽出が可能になる。トレードオフ：広角のM12レンズは、計算機による補正が必要な樽型歪曲収差が発生する。 一方、望遠のSマウントレンズは遠近感を圧縮しますが、幾何学的な精度は維持されます。 精度は維持されます。FOV 計算機を使用して、歪みの影響を含む正確な範囲をモデル化してください。
• 被写界深度（DOF） - フォーカスレンジのコントロール 被写界深度は、許容範囲内でシャープに見える軸方向の距離範囲を決定し、DOF≈によって支配される。 2Nc(m+1)/m²ここで、NはFナンバー、cは錯乱円、mは倍率である。F値が大きいほど F値が大きいほどDOFは大きくなるが、光のスループットは低下する。しかし 技術的な利点：DOFを拡大することで、固定作業距離のアプリケーションでリフォーカスが不要になる。 一方、浅いDOFは3D再構成のための光学的断面を可能にします。DOF DOF 計算機で、ピクセルピッチの制約を考慮しながら要件を計算してください。
• センサーフォーマットの互換性 - イメージサークルの最適化 M12レンズはケラレを防ぐために、センサーの対角線を超えるイメージサークルを投影する必要があります。しかし オーバーサイズはレンズのポテンシャルを浪費し、センサー周辺部の収差を増加させます。重要な洞察 M12レンズとセンサーフォーマットのマッチングは、サイズとコストを最小限に抑えながら、フィールド全体のMTFを最適化します。A 1/2.3 "に最適化されたSマウントレンズを1/3 "センサーに装着すると、光学設計が十分に生かされず、一方、アンダーサイズでは 角が暗くなります。EFL計算機 を使用すると、特定のセンサーフォーマットに最適な焦点距離を決定することができます。

光学性能特性

• 解像度とMTF - 空間周波数特性 変調伝達関数は、異なる空間周波数におけるコントラストの保持を定量化します、 知覚されるシャープネスに直接影響します。M12レンズのナイキスト周波数でのMTF（1/(2×pixel_pitch) におけるMTFは、適切なサンプリングのためには20％を超える必要があり、高品質なイメージングのためには50％が望ましい。実用的には MTFが低いM12レンズはセンサーの解像度を無駄にします。 MTFをオーバースペックにすると、ピクセルサイズによって制限される場合、メリットなくコストが増加します。ボードレンズのMTFをセンサーの性能に合わせることで、最適なシステム性能が得られます。 最適なシステムパフォーマンスを実現します。
• Fナンバー - 集光効率 F値（焦点距離/入射瞳径）は、逆2乗則に従って集光性能を決定する。 逆二乗の法則に従う。F値が小さいほど（F1.4～F2.0）、低照度下でのS/N比は向上するが、収差が大きくなり、自由度が低下する。 収差が大きくなり、自由度が低下する。技術的なトレードオフ：高速M12レンズは、より短い露光時間を可能にし、ブレを軽減する。 一方、絞りを小さくすることで、収差低減による周辺部のシャープネスを向上させることができる。 Sマウントの絞り仕様を選択する際は、照明の制約とダイナミックレンジの要件を考慮してください。 仕様
• チーフ・レイ・アングル（CRA） - センサー・マイクロレンズ・マッチング 最新のCMOSセンサーは、特定の入射角に最適化されたフォトダイオードに光を導くためにマイクロレンズを使用しています。 角度に最適化されています。M12レンズとセンサー間のCRAの不一致は、波長依存のケラレ（色シェーディング）を引き起こします。 カラーシェーディング）の原因となります。重要な仕様：CRAマッチングを 後処理で修正するのが難しいピンク/グリーンのコーナーティントを防ぐために、±5-7°以内にCRAマッチングを維持することです。これは ベイヤーパターン・センサーを使用するカラーボードカメラでは特に重要です。

環境と機械的考察

• 防塵保護 - 環境シーリング IP67準拠のM12レンズは、反射を招き、透過率を低下させ、コストを増加させる保護ウィンドウを排除します。 コストを増加させます。光学的な利点：空気とガラスの界面をなくすことで、ゴースト画像をなくし、コントラストを向上させます。 イメージを向上させます。また、密閉されたボードマウントレンズは、温度サイクルにもかかわらず、内部の曇りの原因となる湿気の侵入を防ぐことで性能を維持します。 内部の曇りの原因となる水分の浸入を防ぎます。屋外や水洗いの用途には、IP定格のSマウントレンズをご指定ください。 洗浄用途には、IP規格のSマウントレンズをご指定ください。
• 熱安定性 - フォーカスシフト補正 ガラス製M12レンズは、低熱膨張材料と非熱処理設計により、-40℃～+85℃の温度範囲で焦点を維持します。 設計です。ガラスとプラスチックのハイブリッドSマウントレンズはコストを下げますが、プラスチックの高い熱膨張と屈折率により、温度による焦点シフトが起こります。 プラスチックの高い熱膨張率と屈折率の温度依存性（dn/dT）により、温度による焦点シフトが発生します。設計 温度変化の激しい屋外用ボードカメラでは、オールガラス製を推奨、 一方、管理された環境では、コストを最適化したハイブリッド設計が可能です。

これらの相互依存的なパラメータを理解することで、エンベデッドビジョンアプリケーションに最適なM12レンズを選択することができます。 を可能にします。当社のパラメトリック検索ツールは、これらの原則を取り入れ、お客様の特定の要件に合致するSマウントレンズをフィルタリングします。 をフィルタリングします。