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画像センサ/画像処理装置とは
画像処理の周辺機器
レンズの基礎知識
構造
レンズは、対象物からの光を集め、１点に結像しCCD上に像を結ぶ働きがあります。構造的には、複数のレンズと絞りピント調整機構から成ります。
ピントと絞り
ピント
被写体との距離によって、ピントを調整する必要があります。レンズの前方側にある回転機構で調整します。レンズ側面に記載の数字がピントの合うおよその距離を表しており、最小の数値がそのレンズ単体でピントの合う一番近い距離（最至近距離）を示します。
絞り
ピント調整機構の後ろにあり、明るさを調整します。側面の数値はF値と呼ばれ、レンズの集光力を表します。数値が小さいほど絞りは開放された状態で、集光力が上がります。F値のCは絞りを完全に閉じた状態でcloseの意味です。
焦点距離
視野の広がりを決めるレンズの特性。通常のレンズでは、カメラと被写体の距離ＷＤ（ワークディスタンス）が遠くなるほど視野は広がっていきますが、この広がり方は、レンズの焦点距離で決まります。焦点距離とはレンズに平行な光を入射した場合に結像する距離を表し、焦点距離が短いレンズほど広がり方（画角）が大きく、広い視野が簡単に得られます。
逆に、焦点距離の長いレンズは遠くの画像を拡大できます。
ディストーション
高精度測定には歪みの少ないレンズを選ぶ
焦点距離の短いレンズは、近距離で広い範囲の画像をとらえることができる反面、画像の歪みが大きくなる特性があります。魚眼レンズのような周囲180°に近い視野を持つレンズもありますが、画像の歪みは大きくなります。
被写界深度
対象物の上下振れは抑える
被写界深度とは、ピントが合う距離の範囲で、被写界深度が深いほど上下振れに対する許容度が高いレンズということになります。
<被写界深度を深くする条件>
（1）焦点距離が短いレンズほど、深度の範囲が
長くなります。
（2）対象物までの距離が遠くなるほど、深度の範囲が長くなります。
→接写リングを使用した場合には被写深度が浅くなるので注意が必要です。
（3）絞りを絞っている状態ほど深度の範囲が長くなります。
→同じレンズでも絞りを絞って、明るい照明で照らした方が、ピントが合いやすくなります。
マクロレンズについて
微小な検出体を拡大して映す場合、接写リングを使用しても視野3mm程度が限界です。
それを超える高倍率な撮像をするには、マクロレンズを使用します。
テレセントリック方式
コンパクトサイズと高性能をバランス良く実現するのが物体側テレセントリック方式です。
この方式はワーク側の主光線がレンズ光軸に対して平行なため、ワークの上下動があっても
撮像サイズの変動が少なく、測定誤差がほとんど発生しません。
照明について
最も安定した画像を撮像するために、対象物の材質、形状、光沢などに応じて照明を選定します。
近年、画像処理に使用する光源としてLEDが注目されています。
LED照明の特長
ワークに応じたライティングが可能
高輝度LEDを自由に組み合わせることによって、ワークサイズや形状、
特性に応じた照射スタイルを実現しています。
長寿命でメンテナンスフリー
点灯寿命が2～3万時間※と長くメンテナンスコストを削減できるだけでなく、
ハロゲン光源等と比べ消費電力が少なくトータル的なコスト削減を実現します。
（※赤色LED素子単体、使用周囲環境25℃、65％RHにて30％減衰までの平均）
発光立ち上がりが早い
発光までの立ち上がりが高速なため、複数照明の切り換えによる高速複合検査が可能です。
調光、ON/OFF制御が簡単
光量調整やON/OFFの制御が簡単に行えるため、LED光源の消耗を抑えるだけでなく、
最適な照射条件を設定できます。
