豆知識

像側テレセントリックレンズ、物体側テレセントリックレンズ、両側テレセントリックレンズの違い

像側テレセントリックレンズ、物体側テレセントリックレンズ、両側テレセントリックレンズの違い工業用レンズはマシンビジョンシステムの中で非常に重要な撮像素子であり、完全にシステムの役割を果たすために、工業用レンズは要求を満たさなければなりません。マシンビジョンシステムが精密測定の分野で広く応用されるにつれて、 一般の工業レンズは要求を満たすことが困難であるので、テレセントリックレンズが登場してきました。テレセントリックレンズは主に伝統的な工業レンズの視差を矯正するために設計され、一定の被写体距離範囲内で取得した画像の拡大倍率を変えないことにより、通用の工業用レンズの「遠大近小」の視覚効果を補い、精密測定の要求を満たすことができます。テレセントリックレンズは設計の原理によって、像側テレセントリック光路、物体側テレセントリック光路と両側テレセントリック光路に分けることができます。--------------光路の原理1)像側テレセントリック光路下図は像側テレセントリックの光路図になります。物体側焦点面に開口絞りを置いて，像側の主光線が光軸の主光線の収束中心に平行で、その収束中心は像側無限遠に位置します。このレンズの特徴は、拡大倍率が像距離にも関わらず、像側のピントずれによる測定誤差を解消することできます。2）物体側テレセントリック光路物体側テレセントリック光路の光路図は下記になります。光学系の像側焦点面に開口絞りを置いて，物体側の主光線は光軸の主光線の収束中心に平行で、収束中心は物体側無限遠に位置します。このレンズの特徴は合理的な移動範囲内で、物体の拡大倍率は被写体距離との関係がありません。被写体距離の変動にもかかわらず、像高は変わりません。即ち、測定済みの物体の寸法は変わりません。この原理に基づき設計されるレンズは物体側テレセントリックレンズと呼ばれ、レセントリックレンズと略称してもよいです。3）両側テレセントリック光路両側テレセントリック光路または両テレセントリック光路の光路図は下記になります。両側テレセントリック光路は像側テレセントリックと物体側テレセントリックの利点を持ち、被写界深度範囲内で、物体からの遠近またはカメラからの遠近はイメージングシステムの拡大倍率に影響をもたらしません。即ち、撮像は物体側距離と像距離の変化につれて、変わることではなりません。両側テレセントリック光路に基づき設計されるレンズは両側テレセントリックレンズと呼ばれます。レンズの原型世の中で多種多様なテレセントレックレンズが存在していますが、テレセントリックレンズを選ぶ時に、やはり実際の状況に基づき、雑多なレンズから最適なレンズを選べましょう。テレセントリックレンズの光路原理をご覧になった後、レンズのパラメータを一緒に見てみましょう！（1）物体側テレセントリックレンズ前述の通り、物体側テレセントリックレンズの略称はテレセントリックレンズです。常用的なパラメータは倍率、作動距離、物空間解像力、被写界深度、開口数NAなどを含みます。上記のパラメータから考えると、理解しにくいのは開口数NAではないでしょうか？レセントリックレンズの開口数NAは像側開口数を指します。開口数NAの値は大きければ大きいほど、レンズの解像度と輝度は良いです。開口数NAと物空間解像力の対応関係は下記となります。                                                                                 物空間解像力=,λはテスト用光の波長。基本的なテレセントリックレンズのパラメータの中で、レンズが合わせられるピクセルサイズを表します。万が一、レンズに合わせる最適なカメラのパレメータは表示されない場合であれば、ご心配なさらずに、下記の公式により、お悩みを解消することができます。合わせるカメラのピクセルサイズ=物空間解像力*レンズの倍率（2）両側テレセントリックレンズ  両側テレセントリックレンズの常用パラメータはテレセントリックレンズに対してはより理解しやすいと考えております。それは倍率、物空間解像力、作動距離、被写界深度、テレセントリシティなどを含みます。上記の各パラメータの対応関係はテレセントリックレンズの対応関係と一致しております。特別な説明が必要なのはテレセントリシティです。テレセントリシティはテレセントリックレンズと両側テレセントリックレンズの性能の差別を評価する重要なパラメータの一つです。テレセントリシティは主光線が光軸から離れる角度を指します。角度は小さければ小さいほど、テレセントリシティが良く、レンズの倍率誤差は小さいです。測定中のパフォーマンスとしましては、被写界深度範囲内で、異なる作動距離であっても、物体の拡大倍率は同様なことを保証します。テレセントリシティは普通FAレンズの“遠大近小”という欠点を補う重要な要素です。-------------両側テレセントリックレンズの利点テレセントリックレンズと両側テレセントリックレンズは常に精密測定分野に使用されます。上記の光路の原理とパラメータの説明を通じ、被写界深度範囲内でテレセントリックレンズにしても、両側テレセントリックレンズにしても、撮像倍率は作動距離の影響を受けずに、ディストーション値も非常に小さいことだと判明しました。それでは、どちらを選定したほうがいいでしょうか？テレセントリックレンズより、両側テレセントリックレンズの利点は一体何でしょうか？テレセントリックレンズに対しては、両側テレセントリックレンズの被写界深度がより深いです。他のパラメータが同様な場合に、テレセントリックレンズより、両側テレセントリックレンズの作業範囲は大きく、観察できる範囲もより広いです。観察物体の高度差が大きい場合に、両側テレセントリックレンズを優先的に考えられます。テレセントリックレンズに対しては、両側テレセントリックレンズのテレセントリシティはより高いです。高精度に観察物体を測定する為に、レンズの選定に対しては、両側テレセントリックレンズはより理想的な選択です。>>光虎光电科技（天津）有限公司 >>公司网址：www.levandivka.com

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