日本語の選定ルート
レンズは、センサーと FOV をカバーし、最小の特徴を解像し、作動距離に適合し、歪みを検査許容範囲内に維持する場合にのみ正しいとされます。
選択ガイド
マシンビジョンレンズ選択ガイド
マシンビジョンレンズは、視野、センサーサイズ、作動距離、絞り、歪み、解像度、およびタスクにテレセントリック測定の安定性が必要かどうかに基づいて選択してください。
要点
マシンビジョンレンズ選択ガイド
まず、視野、センサーサイズ、作動距離からマシンビジョンレンズを選択してください。次に、歪み、絞り、被写界深度、センサーのカバー範囲、測定の再現性にテレセントリック レンズが必要かどうかを確認します。
本稿は機械支援による翻訳で、人による言語校閲は受けていません。技術条件は実際のサンプルと出典資料で確認してください。 英語の原文
選定条件
作動距離によってレンズの選択や照明の配置が制限されることがよくあります。
見積依頼前の準備
測定タスクにはより厳密な歪み制御が必要であり、テレセントリック光学系が必要になる場合もあります。
押さえておきたいポイント
- 物体サイズとセンサーサイズを合わせて検討する必要があります。
- 作動距離によってレンズの選択や照明の配置が制限されることがよくあります。
- 測定タスクにはより厳密な歪み制御が必要であり、テレセントリック光学系が必要になる場合もあります。
選定と実施の手順
焦点距離を選択する前に視野を計算してください。
レンズは必要な物体サイズ、センサーサイズ、作動距離から選択する必要があります。 FOV が間違っている場合、ソフトウェア スケーリングでは失われたピクセルやクリップされた部分のエッジを回復できません。
センサーのカバー範囲とコーナーのパフォーマンスを確認します。
レンズは、許容できないケラレやエッジの柔らかさなしに、カメラセンサーのフォーマットをカバーする必要があります。大型センサー、高解像度、幅広い FOV 要件により、このチェックがより重要になります。
作動距離を光学的および機械的な制約として扱います。
作動距離は、焦点距離、被写界深度、照明の配置、ワーク保持治具へのアクセスに影響します。画像上は適合するレンズでも、機械内でカメラ、照明、ワークホルダーの位置を再現性よく固定できなければ、適切な検査を行えない場合があります。
遠近法誤差によって結果が変わる場合は、テレセントリック光学系を使用します。
存在チェックでは標準レンズが許容される場合があります。ゲージ形式の測定、エッジ位置、厳密な寸法チェックでは、部品の高さの変動によるサイズの変化を抑えるために、低歪みまたはテレセントリック光学系が必要になることがよくあります。
選定条件の比較
| 比較項目 | 実務上の判断 | 見積依頼に必要な情報 |
|---|---|---|
| 標準 C-mount レンズ | 歪みの許容範囲が広い場合、多くの有無確認、欠陥検出、位置決めに使用できます。 | FOV、作動距離、センサーサイズ、最小特徴を送信します。 |
| 低歪みレンズ | 測定またはエッジ位置の幾何学的安定性を向上させる必要があるが、完全なテレセントリックコストが正当化されない場合に使用します。 | 許容誤差、校正計画、および必要な再現性を送信します。 |
| テレセントリックレンズ | 高さの変化による遠近誤差により、測定サイズやエッジの位置が変化する可能性がある場合に使用します。 | オブジェクトのサイズ、センサーのサイズ、作動距離、部品の高さの変化を送信します。 |
| ラインスキャンレンズ | 幅の広い連続素材にエッジツーエッジの解像度と均一な照明が必要な場合に使用します。 | 連続搬送材の幅、カメラのラインレート、センサー長、ライン照明の計画を提示します。 |
計算例と検証上の限界
最初に倍率を計算してから、レンズのデータシートを確認してください
これは製品仕様ではなく、説明用の計算例です。有効センサー幅を8.8 mm、水平方向の画素数を2,200、必要な水平視野を44 mmと仮定します。すべて同じ軸の寸法です。公称の光学フォーマット名ではなく、有効センサー寸法を使用してください。
| 選択ステップ | 計算または要求仕様 | 限界 |
|---|---|---|
| 必要倍率 | センサー幅8.8 mm ÷ 物体側視野44 mm = 0.20× | 垂直フィールドとセンサーの対角を個別に確認します。部品の位置の変動に対してマージンを残しておきます。 |
| オブジェクト空間のサンプリング | 44 mm ÷ 2,200画素 = 0.020 mm/pixel (20 µm/pixel) | サンプリングは光学分解能、再現性、測定精度ではありません。 |
| 特徴のサンプリング | 仮定した0.10 mmの特徴は0.10 ÷ 0.020 = 5画素に相当します | 5 ピクセルでは検出が保証されません。コントラスト、レンズ MTF、ノイズ、ブラー、および選択したアルゴリズムを検証します。 |
| 作動距離と取り付け | 定格作動距離とその基準面、レンズの外形寸法、取り付け図を入手します。 | レンズ前端を基準とする作動距離に、センサーから部品までの距離を代用しないでください。 |
| センサーの範囲と波長 | イメージサークル、サポートされているセンサー寸法、照明波長での性能をリクエストしてください。 | C-mountのねじが適合しても、センサー全体のカバー範囲や画像隅の光学性能は保証されません。 |
| 測定性能 | 歪み、該当する場合はテレセントリック性、MTF、および被写界深度の条件を要求します。 | 実際に使用する倍率、絞り、視野内位置、ワーク高さ範囲で測定性能を検証します。 |
- 固定倍率レンズでは、視野 = 有効センサー寸法 ÷ 倍率です。必要な物体範囲が画像に収まらなければ、ソフトウェアのスケールを変えても欠けた端部は復元できません。通常のレンズでは、薄レンズ近似の計算を最終的な機種仕様として扱わず、必要な作動距離におけるメーカーの選定資料を使用します。
- 物体側テレセントリックと両側テレセントリックは光学設計の分類です。いずれかを供給製品の機能として扱う前に、実際に入手できる型式とそのデータシートを確認します。
- カメラ型式、有効センサー寸法、FOVの縦横両軸、最小特徴、寸法公差、高さ変動、作動距離、照明波長、機械的制約を提示します。代表的な良品と不良品で最終選定を確認します。
見積依頼前の準備
- 対象部品、材質、表面状態
- 欠陥、コード、寸法、形状の検査目的
- 視野、作動距離、設置スペース
- ライン速度、トリガー方式、必要な出力
- 参考型式、サンプル画像、不具合例
よくある選定ミス
- 検査目的を数値化する前に型式で選ぶこと。
- 照明を画像コントラストの制御手段ではなく付属品として扱うこと。
- 治具の安定性、部品のばらつき、保守手順を見落とすこと。
参考資料と適用範囲
基本的なレンズの選択
センサーの寸法、倍率、視野に関するメーカーの説明。 Deyi の製品仕様ではありません。
歪みとテレセントリック性
フィールドに依存する歪みを、残留テレセントリック角度および深度に依存する倍率から区別します。
テレセントリック設計のトピックス
オブジェクト空間、イメージ空間、および二重テレセントリック設計について説明します。 Deyi モデルの可用性は確立されていません。
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Dimension Measurement
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Flash measurement and image-dimension measurement systems for fast dimensional inspection and metrology checks.
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よくある質問
このガイドのよくある質問
マシンビジョンレンズはどのように選択すればよいですか?
視野、センサーサイズ、作動距離から始めて、焦点距離、歪み、絞り、被写界深度、センサー範囲、解像度を確認します。
テレセントリックレンズが必要になるのはどのような場合ですか?
治具内で部品の高さ、距離、位置が変化し、測定精度やエッジ位置が変化する場合は、テレセントリックレンズを使用してください。
レンズの推薦には何を送ればよいですか?
オブジェクトのサイズ、FOV、作動距離、センサーのサイズ、カメラのモデル、最小特徴、公差、部品の高さのばらつき、照明ルート、取り付け制限を送信します。
用途別選定例
これらは社内で作成した選定例で、部品構成と提案する合格基準を説明します。実際の顧客案件、納品実績の測定結果、顧客推薦ではありません。掲載画像は説明用です。