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固定倍率レンズの選定方法

固定倍率レンズの選定方法

本ページはイメージングリソースガイドセクション7.6です

テレセントリックレンズや顕微鏡用の対物レンズといったレンズは、一見すると従来の固定焦点レンズと同じようにふるまわないため、イメージングシステム導入時の製品選定が難しいように思われがちです。しかしながら、実際の選定は従来のレンズよりはるかに簡単です。

いくつかの例外を除き、固定倍率レンズは一般に一つの作動距離でしか適切に機能しません。またこうしたレンズは、例えば2.0X テレセントリックレンズといったように、焦点距離ではなく倍率で規定されます。倍率がレンズ鏡筒中に物理的に記載され、その倍率のみでしか機能しないことから、実視野の大きさはイメージングシステムの6つの基本パラメータの式 1を並べ替えることで簡単に説明することがきます。

(1)$$ \text{実視野 (mm)} = \frac{\text{センサーサイズ (mm)}}{\text{光学倍率 (PMAG)}}$$

ここで、PMAGはレンズに規定された倍率です。この式は、倍率がセンサーサイズに関係なく維持され、実視野の大きさのみが影響を受けるということを表します。

一例として、部品に加工された穴の大きさの計測が必要なアプリケーションについて考えてみます。穴の大きさは20mm径で、イメージングシステム上ではそのパーツがわずかにずれて撮像されることがあるため、24mmの実視野が必要と考えます。1/1.8型センサー (水平方向は7.2mm) のカメラを用いる場合、式 1を用いることでPMAGを0.3Xと計算できます。今回は計測アプリケーションであるため、その倍率を有するテレセントリックレンズを選定していくべきです。

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