2026-07-31
視覚システムの光学レンズは、一般にカメラレンズまたは写真レンズと呼ばれ、短縮してレンズと呼ばれ、その機能は光学イメージングです。レンズはマシンビジョンシステムにおいて重要なコンポーネントであり、イメージング品質において重要な役割を果たします。解像度、コントラスト、縮小、視野角など、イメージング品質のいくつかの主要な指標に影響を与えます。レンズには多くの種類があるだけでなく、品質も非常に異なります。しかし、通常のユーザーは、システム設計時にレンズの選択に十分な注意を払わないことが多く、その結果、理想的な画像が得られず、システム開発が失敗することさえあります。したがって、ビジョンシステムの光学レンズの選択も重要です。
ビジョンシステム光学レンズの選択（図1）
画像解像度は、一般に、画像センサーの空間周波数コントラストを定量化するCTF（コントラスト伝達関数）で測定され、単位はlp/mm（ラインペア/ミリメートル）です。ほとんどのマシンビジョンインテグレーターは、安価で低画素、低解像度のレンズを大量に収集するだけで、ぼやけた画像しか生成できません。AFTテレセントリックレンズを使用すると、小さなピクセルサイズの画像センサー（5.5メガピクセル、2/3インチなど）でも高解像度の画像を生成できます。
歪み係数は、画像センサーの実際のサイズと画像サイズのパーセンテージ差です。通常の機械レンズは通常1〜2％を超える歪みがあり、測定精度に深刻な影響を与える可能性があります。対照的に、テレセントリックレンズは厳格な製造と品質検査を経て、この誤差を0.1％未満に厳密に制御します。
計測用途で正確な直線測定を行う場合、標準的な正面（側面を全く含まず）から対象物を観察する必要があります。さらに、多くの機械部品は正確に配置できず、測定時間間隔は常に変化しています。一方、ソフトウェアエンジニアは、現実を正確に反映した画像が必要です。テレセントリックレンズは、上記の混乱を完全に解決できます。なぜなら、入射瞳は無限遠に配置できるため、イメージング中に光軸に平行な主光線のみが受け取られるからです。
名前が示すように、視野角は視線の角度、つまりビジョンシステムの光学レンズがどれだけ「広く」見ることができるかです。
これらのパラメータはすべて相互に関連しています。ビジョンシステムの光学レンズの関係は次のとおりです。（1）焦点距離が短いほど、視野角は大きくなります。（2）ワーキングディスタンスが短いほど、視野は大きくなります。通常のレンズの選択原則は次のとおりです。ワーキングディスタンスは近いほど良い、レンズの歪みは小さいほど良い、視野は大きいほど良いです。
