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レンズの選定

WD、視野、焦点距離の関係

画像処理センサ用のレンズには、特殊なものを除き焦点距離が3.5mm～75mmくらいのものがあります。大まかな選定としては近距離で広視野なら3.5mm、長距離で拡大なら75mmとなりますが実際の選定では、以下の方法できっちりと選定することができます。

WDと視野の大きさは、レンズの焦点距離とCCDのサイズで決まり、以下の比例関係で表されます。

WD：視野角＝焦点距離：CCDサイズの比例式が成り立ちます。

CCDサイズは使用するカメラ毎に決まっており、
一般的な画像処理は1/3型ですので縦方向が約3.6mm。

例えば、WD＝200mmで、視野＝45mmにしたい場合のレンズは、焦点距離＝200mm×3.6mm/45mm＝16mm となり、焦点距離16mmのレンズを選べばよいことがわかります。

視野表から選定する

レンズの焦点距離とWD、視野の関係を簡単に表したものが左のグラフ（視野表）です。レンズの焦点距離毎にWDと視野の関係を表す線がありその交点から求まります。また、最至近距離より近い所では、接写リングをレンズとカメラの間に取り付けることで近接撮影が可能になります。視野表の破線部分が至近距離でその線上に数値が示してあるところは、その数値の厚みの接写リングにより撮像可能なことを表しています。ただし、取付時には実物で合わせることを前提にレンズの距離を微調整できる構造にするのが望ましいです。

例えば、50mmレンズに接写リング50mmを付けると、WD＝90mmで視野3mmの画像が得られます。

高倍率画像にはマクロレンズを使用

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が限界です。視野1mmなどの高倍率画像には、マクロレンズを使用します。マクロレンズは、集光力が高くないため一般には照度の高いファイバー照明を同軸落射（ハーフミラーを使ってレンズと同一軸上から垂直に照らす照明）で照射して使用します。

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