M12レンズおよびSマウント
M12レンズ(Sマウントレンズまたはボードマウントレンズとも呼ばれる)は、M12 × 0.5mmのねじピッチを持つ小型のネジ込み式レンズで、組み込みカメラやコンピュータビジョン用途向けに設計されています。これらのコンパクトなボードレンズは、スペースや重量の制約があるセキュリティカメラ、ロボット工学、ドローン、自動車用ビジョンシステムなどで広く使用されています。
M12マウントレンズは、より大型のCマウントレンズに匹敵する高品質な画像を提供しながら、システムサイズを60~80%削減します。200種類以上の光学設計を取り揃えた当社のM12レンズの全ラインナップをご覧ください。
組み込みカメラ用のM12レンズを選ぶ際は、以下の重要な要素を考慮してください:
- 視野角:当社の視野角計算ツールを使用して、必要なカバー範囲を算出してください
- 被写界深度:当社の被写界深度(DOF)計算ツールを使って、撮影距離に応じた被写界深度を計算しましょう
- センサーフォーマット:レンズのイメージサークルがセンサーの対角線(1/6インチ~1/1.6インチ)をカバーしていることを確認してください。
- 解決策:レンズのMTFをセンサーの画素ピッチに合わせる
- F値:暗い場所では低い値(F1.4~F1.8)、被写界深度を深くしたい場合は高い値
- レイ・アングル署長:色のムラを防ぐため、±5~7°の範囲内に収めること
- 環境仕様:屋外用途向けのIP67規格対応
詳細な仕様については、センサーフォーマットの互換性に関する完全ガイドをご覧ください。
当社のM12レンズコレクションは、0.8mmの超広角フィッシュアイから75mmの望遠レンズまで幅広く取り揃えています:
- フィッシュアイ(0.8mm~1.8mm):パノラマおよびSLAM用途向けの150°~220°の視野角
- 広角(2.1mm~4mm):ロボット工学および監視用途向けの70°~140°の視野角(FOV)
- 標準(6mm~12mm):汎用マシンビジョン向けの視野角(FOV)40°~60°
- 望遠(16mm~75mm):検査や細部の撮影に適した30°未満の画角
当社の「有効焦点距離計算ツール」を使用して、ご希望の視野に最適な焦点距離を算出してください。
M12レンズは、組み込みビジョンで使用されるほとんどのCMOSセンサーに対応しています:
- ソニー IMXシリーズ:IMX477、IMX577、IMX678、IMX283
- OmniVision OVシリーズ:OV5647、OV9281、OV2311
- OnSemi ARシリーズ:AR0234、AR0144、AR0821
ほとんどのM12レンズは、最大1/1.8インチフォーマットまでのセンサーに対応しています。CRAマッチングの詳細については、当社の技術ブログをご覧ください。
主光線角(CRA)とは、主光線とイメージセンサー上の光軸との間の角度のことです。最新のCMOSセンサーには、特定のCRA値に合わせて最適化されたマイクロレンズが搭載されており、光をフォトダイオードに効率的に導くようになっています。
CRAが重要な理由:レンズとセンサー間のCRAの不一致は、カラーシェーディング(四隅のピンクや緑の色かぶり)、ヴィネット現象、および感度の低下を引き起こします。RGBセンサーの場合、こうした画質上の問題を防ぐために、CRAの不一致を±5~7°以内に抑える必要があります。モノクロセンサーは、CRAの不一致に対する許容度が高くなっています。
CRAの不一致とその回避方法に関する包括的なガイドをご覧ください。
視野計算ツール
画角計算ツールは、レンズの焦点距離とセンサーのサイズに基づいて、カメラがどの程度の範囲を撮影できるかを算出します。直線収差型レンズの場合、計算式は次のとおりです:
当社の画角計算ツールには、広角レンズや魚眼レンズの歪みモデルが組み込まれており、正確な撮影範囲の予測が可能です。センサーの寸法と焦点距離を入力すると、水平・垂直・対角の画角に加え、任意の撮影距離における撮影範囲を算出できます。
角視野(Angular FoV)とは、距離に関係なく、センサーが捉える総円錐角のことです。IFOV(瞬間視野角)とは、1ピクセルあたりの平均角度のことです:
例:1920ピクセルにわたる90°の水平視野角(HFOV)= 0.047°/ピクセル(2.81分角/ピクセル)。作動距離1mの場合、被写体の幅は2mとなるため、各ピクセルがカバーする範囲は約1.04mmとなる。
IFOVを理解することは、マシンビジョンの解像度要件を把握する上で極めて重要です。当社の視野(FoV)計算ツールを使用して、お客様の用途に適した角度視野および直線視野を算出してください。
光学フォーマットの名称は、ヴィディコン管の慣例に由来するものであり、インチ単位の物理的な対角線の長さとは一致しません:
- 1/4インチ:対角線約4.5mm
- 1/3": ~6mm diagonal
- 1/2.3インチ:対角線約7.7~7.9mm
- 1/2インチ:対角線約8mm
- 2/3インチ:対角線約11mm
- 1インチ:対角線約16mm
視野角(FoV)を正確に計算するには、必ずセンサーのデータシートに記載されている実際の有効幅と有効高を使用してください。完全な仕様については、当社のセンサーフォーマット参照表をダウンロードしてください。
広角レンズと魚眼レンズ
広角M12レンズの焦点距離は1.8mmから4mmの範囲で、センサーフォーマットに応じて70°から140°の画角を提供します:
- 2.1mm:1/2.3インチセンサーで120°以上 – パノラマ監視に最適
- 2.8mm:視野角(FOV)90~110° – ロボットナビゲーションで広く利用されている
- 3.6mm:75~90°の視野角 – 一般的な視界に適したバランスの取れた広角
これらは、周辺視野が極めて重要なロボットナビゲーション、監視、状況認識などの用途に最適です。詳細な仕様が記載された当社の広角M12レンズをご覧ください。
フィッシュアイレンズは、非直線投影モデルを用いて150°~220°の画角を実現しています:
- 等間隔:r ∝ θ – 角度と距離の等間隔写像
- 等立体角:r ∝ 2·sin(θ/2) – 立体角を保つ
- ステレオグラフィック:r ∝ 2·tan(θ/2) – 保形写像
直線をまっすぐに保つことを目指す一般的な広角レンズとは異なり、フィッシュアイレンズは半球状の視野を捉えるために、意図的に樽型歪みを発生させます。このため、幾何学的精度よりも広範囲の撮影範囲が重視されるパノラマ撮影、SLAMナビゲーション、360°カメラシステムなどに最適です。
組み込みビジョン用途向けのフィッシュアイM12レンズのラインナップをご覧ください。
広角および魚眼のM12レンズは、最大限の撮影範囲が求められる用途においてその真価を発揮します:
- 移動型ロボット:SLAMナビゲーション、障害物回避、360°周囲認識
- 航空ロボット工学:ドローンのFPV、地形マッピング、衝突回避
- 監視:パノラマ監視、駐車場全域の監視
- 自動車:サラウンドビュー、バックカメラ、ドライバーモニタリング
- スマートリテール:天井からの来客数計測、盗難防止
トレードオフ:広角レンズは、計算による補正を必要とする樽型歪みを引き起こす一方で、画像の周辺部におけるピクセルあたりの角度分解能を低下させます。用途に応じた具体的な指針については、当社の技術ブログをご覧ください。
低歪みの広角レンズ(通常、テレビジョン歪みが3%未満)は、70~100°の画角を確保しつつ、直線を歪みなく再現します。これらは、幾何学的精度が重要なマシンビジョンによる検査、バーコード読み取り、計測分野などで好んで使用されます。
フィッシュアイレンズは、150°以上の画角を実現するために、意図的に非直線投影を採用しています。これらは、幾何学的精度よりも広範囲の視野が優先されるナビゲーションや状況認識に最適です。
検査用途向けの低歪みM12レンズや、パノラマ撮影向けのフィッシュアイM12レンズをぜひご覧ください。
Cマウントレンズ
M12レンズはM12×0.5mmのネジ山を採用しており、コンパクトな組み込みカメラ向けに設計されています。通常、最大1/1.6インチフォーマットのセンサーに対応し、焦点距離は0.8mm~75mmです。
Cマウントレンズは、大型の産業用カメラ向けに1インチ-32 TPIのネジ山を採用しています。最大1.2インチフォーマットのセンサーに対応し、長焦点距離域でも優れた光学性能を発揮します。また、ロック機能付きのフォーカスリングおよび絞りリングを備え、産業用金属製構造を採用しています。
当社のCマウントレンズは、1.2インチフォーマットまでのセンサーに対応しており、これより小さいフォーマットも含まれます:
- 1/3インチ~1/2インチフォーマット:コンパクトセンサー(対角線約6~8mm)
- 2/3インチフォーマット:標準的なマシンビジョンセンサー(対角線長約11mm)
- 1インチフォーマット:高解像度検査(対角線約16mm)
- 1.1インチフォーマット:大面積センサー(対角線約18mm)
- 1.2インチフォーマット:最大撮影範囲(対角線約20mm)
Cマウントレンズは、8mm~75mmの焦点距離と、F1.4という明るい開放F値を備えています。工業用金属製の構造により、耐振動性と長期的な安定性が確保されています。
光学フィルター
当社は、組み込みビジョン向けの幅広い光学フィルターを取り揃えております:
- IRカットフィルター:650nm以上の赤外線を遮断し、正確な色再現を実現
- IR通過フィルター:暗視や隠密監視のために赤外線を通過させる
- バンドパスフィルター:特定の波長域(350nm~1100nm)の透過
- 偏光フィルター:まぶしさや反射を抑える
統合ソリューション向けに、フィルターとレンズの接合サービスを提供しています。レーザー投影システムや特殊なマシンビジョン用途向けに、カスタムの分光感度曲線を指定することが可能です。
はい、弊社では、光学フィルターをM12レンズに恒久的に接着するフィルター統合サービスを提供しています。これには、いくつかの利点があります:
- 空気とガラスの境界面を排除(反射を低減)
- 組み立ての複雑さとコストを削減します
- 一貫した光学アライメントを確保します
- フィルターを汚染から保護します
フィルターの組み込みは、当社のレンズカスタマイズサービスの一環です。最低注文数量が適用されます。
配送・ご注文
はい、M12レンズのサンプル品は、米国の在庫から当日発送いたします。カリフォルニア州サンディエゴの施設には、25,000本以上のイメージングレンズを常時在庫しており、即時発送が可能です。
サンプル注文(1~10個)には、配送追跡サービスが付いています。在庫がある場合、10,000個までの大量注文は通常、1~2営業日以内に発送されます。米国国内への注文についてはUSPSによる送料無料サービスをご利用いただけます。また、2,000ドル以上のご注文にはFedEx 2nd Day Airが適用されます。適切な輸出書類が揃っている場合、海外への発送も承ります。
当社は、すべての生産ロットにおいて一貫した品質を維持しながら、月間10,000台以上の大量生産に対応しています。当社の対応能力は以下の通りです:
- バッファ在庫プログラム:JIT納入のための在庫を確保する
- 一括発注:確定数量に基づく予定出荷
- 品質検証:100%のMTF試験およびロットごとの文書化
- トレーサビリティ:単位ごとのレポートが利用可能(別途費用がかかります)
大量注文時の価格や納期については、contact@commonlands.comまでお問い合わせください。
はい、米国へのご注文については送料無料となります:
- 通常注文:USPSによる追跡付き配送(送料無料)
- 2,000ドル以上のご注文:FedEx 2nd Day Airによる送料無料
国際配送料は、配送先と荷物の重量に基づいて、決済時に計算されます。
品質と試験
MTF(変調伝達関数)は、レンズがさまざまな空間周波数においてコントラストをどの程度維持できるかを測定するもので、基本的にはシャープネスと解像能力を定量化するものです。MTFの値は0から1(または0%から100%)の範囲で、値が高いほどコントラストの維持性能が高いことを示します。
マシンビジョン用途では、適切なサンプリングを行うために、センサーのナイキスト周波数(1/(2×ピクセルピッチ))におけるレンズのMTFが20~30%を超えることが望ましく、高品質な画像を得るためには50%以上が推奨されます。MTFの低いレンズを使用すると、センサーの解像能力を十分に活かせません。光学性能の評価指標に関する詳細は、当社の技術ブログをご覧ください。
すべての撮像レンズは、100%の検査率でMTF試験を受けています。試験は、当社の基準となるTrioptics HR2光学ベンチに校正された複数の量産用MTF測定機を用いて行われます。この光学ベンチは、PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt)の標準にトレーサブルです。つまり、各レンズについて、統計的なサンプリングではなく、個別に空間周波数応答が測定されるということです。
当社の品質保証プロセスには、以下の内容が含まれます:
- 校正階層:Trioptics HR2に基づいて校正された量産用MTF測定機。PTBの国家計量標準にトレーサブル
- 個別のMTF測定:各レンズについて、接線方向および矢状方向の向きにおいて、複数の画角位置(中央、0.7画角、隅)で測定を行った。
- 歪みマッピング:レンズ設計仕様に基づく樽型/ピンクッション型歪みの特性評価
- 相対照度:均一性を検証するための隅部の光量減衰測定
- バック焦点距離の確認:センサー面での適切な焦点位置を確保する
当社のISO9001:2015認証を取得した品質管理システムにより、すべての生産ロットにおいて一貫したレンズ品質が保証されています。完全なトレーサビリティが求められる用途向けに、実際のMTFデータ、歪み係数、測定日時が記載された個体ごとの試験報告書を、追加料金にてご提供可能です。
Commonlandsは、以下の認証およびコンプライアンス要件を満たしています:
- ISO9001:2015:設計、調達、試験、および履行プロセスを網羅する、認証済みの品質マネジメントシステム
- RoHS:全製品において有害物質の使用制限に関する規制に準拠しています
- REACH:EU化学物質安全規制への準拠
ロンソン・ロード8170番地および8148番地にある当社のサンディエゴ施設には、Trioptics HR2 MTFベンチをはじめとする包括的な光学試験装置に加え、カメラモジュールの組み立て用にクラス1000のハードウォールクリーンルームが備わっています。
カスタマイズおよび技術サポート
弊社では、レンズのカスタマイズに関する包括的なサービスを提供しております:
- フィルターの組み込み:IR透過フィルター、バンドパスフィルター、偏光フィルターをレンズに接着
- F値の変更:被写界深度を制御するために絞りを調整する
- 機械的な改造:カスタムバレル寸法、フランジ焦点距離
- 防塵・防水性能:過酷な環境に対応したIP67/IP69K規格の密閉構造
- 熱的最適化:幅広い温度範囲に対応する全ガラス構造
- コーティング:反射防止、撥水表面処理
通常、最小注文数量は500~1000個で、リードタイムは4~6週間ですが、ガラス部品の研磨が必要な場合は最大12週間かかる場合があります。
当社のカスタムレンズ設計サービスは、米国での製造体制と密接に連携しており、サンディエゴの製造拠点での生産に最適化されたレンズを設計しています。これにより、初期段階から製造適性設計(DFM)との整合性が確保されます。
設計機能には以下が含まれます:
- 光学設計・解析:Zemax OpticStudio および CodeV によるレイトレーシング、公差解析、モンテカルロ法を用いた感度解析
- 広角・魚眼レンズ設計:短焦点・高歪み光学系に関する専門的なノウハウ
- 温度補償:屋外動作温度範囲(-40°C~+85°C)に対応した温度補償設計
- 迷光解析:高コントラスト用途におけるゴースト像の低減
製造オプション:
- 手作業による組み立て:1~500台。試作や技術検証に最適です。
- 自動組立:月産1,000台以上
部品の調達:サプライチェーンの多様化の要件に応じ、中国以外の日本、台湾、韓国、および米国のサプライヤーからの調達が可能です。
ご要件についてご相談の際は、contact@commonlands.comまで当社のエンジニアリングチームまでご連絡ください。
米国を拠点とする当社の光学エンジニアリングチームは、包括的なサポートを提供しています:
- レンズ選定ガイド:センサーの仕様と用途要件に基づく
- 技術資料:データシート、図面、光学仕様
- CADファイル:機械的統合用の.STP 3Dモデル
- Zemaxデータ:システムモデリング用の光学設計ファイル
- アプリケーションエンジニアリング:カスタム設計に関するコンサルティング
contact@commonlands.comまでメールをお送りいただくか、+1(858)333-7325 までお電話ください。
IP67規格のレンズは、防塵性能(6)を備え、水深1メートルでの30分間の浸水にも耐える(7)。この規格により、反射を引き起こし透過率を低下させる保護窓が不要となる。
IP67規格が求められる用途:
- 屋外用ロボットおよび農業機械
- 車載カメラ(サラウンドビュー、バックカメラ)
- 海洋・水中システム
- 産業用洗浄環境
また、高圧・高温の洗浄用途向けに、IP69K規格に準拠したレンズもご用意しています。防塵・防水仕様のレンズをご覧ください。
カメラモジュール組立
当社は、組み込みビジョン用途で使用されるほとんどのCMOSセンサーに対応しています:
- ソニー:IMX477、IMX577、IMX678、IMX283、IMX290、IMX327
- OmniVision:OV5647、OV9281、OV2311、OV2640
- OnSemi:AR0234、AR0144、AR0821、AR0135
センサーに関する具体的なご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。プロジェクトごとに、他社製のセンサーにも対応可能です。
当社は、試作段階の少量生産(NRE資金によるプロジェクトの場合は10個から)から、月産10,000個以上の量産に至るまで、幅広い生産規模に対応しています。一般的な最小注文数量は以下の通りです:
- 試作・開発:10~100個(NRE費用が発生する場合があります)
- 少量生産:100~1,000台
- 量産:月間1,000~10,000台以上
具体的な数量要件やスケジュールについてご相談の際は、当社のエンジニアリングチームまでお問い合わせください。
まだご質問がありますか?
米国を拠点とする当社の光学エンジニアリングチームは、レンズの選定、カスタム設計、および技術的な統合サポートについて、いつでもお手伝いいたします。
エンジニアリングチームへのお問い合わせ