レンズについて | ミュートロン

高さ方向、水平方向全ての高精度画像計測に最適な光学系

テレセントリック光学系とは、レンズ全体で主光線が光軸に対して平行な光学デザインのことです。
画像計測では、特に物体側のテレセントリック性能が重要となり、高さ方向に凹凸があるワークを
計測する際に最適です。X、Y方向のディストーションも非常に抑えられることになります。
シリコンウェハなどの鏡面体や平滑な金属のパターン、傷を観察する際には同軸落射照明を使用する
事によって、安定した正反射光が得られます。

非テレセントリックレンズ

小型化しやすい。
レンズ枚数少量。
ワークが上下するとワークの大きさが変化する。

両側テレセントリックレンズ

物体側、像側の主光線がレンズ光軸に平行。
ワークが上下しても像の大きさは変化しない。（焦点深度内）
大型でコスト高になる。

物体側テレセントリックレンズ

物体側のみ主光線がレンズ光軸に平行。
同軸落射照明に必要なシステム。
ワークが上下してもワークの大きさが変化しない。
前玉がワークと同じ大きさを要するため低倍率の場合レンズが
大きく、コストも高くなる。
両側テレセントリックレンズより小型化できる。

像側テレセントリックレンズ

像側のみ主光線がレンズ光軸に平行。
ワークが上下しても像の大きさが変化する。
色ズレ補正用に本来ならビデオカメラ用のレンズは全てこのタイプが
望ましい

通常レンズ

テレセントリックレンズ

高さのあるワークを観察すると通常のレンズでは側面が見えたり、同じ大きさの物でも高さが変わると大きさが変わって見えてしまいますが、テレセントリックレンズで観察を使用した場合には上図右のように解消されます。

ミュートロンには有限系のレンズが数多くラインアップされています。各製品の視野（FOV）とイメージフォーマットサイズの対比は光学倍率で表しており、この光学倍率が各システムで使用するレンズの選択にもっとも重要なポイントになります。

イメージフォーマットサイズ

エリアセンサー

イメージサイズ（inch）	1/3	1/2.5	1/2	1/1.8	2/3 (5MP)	1(5MP)	1(20MP)	1.1(12MP)	1.1(25MP)	4/3
縦寸法（mm）	3.6	4.27	4.8	5.35	7.1	10.2	8.81	10.35	12.8	13
横寸法（mm）	4.8	5.7	6.4	7.14	8.47	12.8	13.19	14.13	12.8	17.3
対角寸法（mm）	6	7.12	8	8.93	11	16.4	15.86	17.5	18.1	23.5

ラージエリアセンサー

解像力（Mega Pixel）	19.6MP	20MP	25MP	31MP	51MP	61MP	65MP	71MP	101MP	120MP	151MP
解像力（H x V）	4416 x 4428	5120 x 3840	5120 x 5120	6464 x 4852	8424 x 6032	9588 x 6380	9344 x 7000	10000 x 7096	11648 x 8742	13264 x 9176	14192 x 10640
ピクセルサイズ（μm）	3.45	6.4	4.5	3.45	4.6	3.76	3.2	3.1	3.76	2.2	3.76
縦寸法（mm）	15.24	24.6	23.04	22.3	38.75	35.98	29.9	31	43.8	29.18	53.36
横寸法（mm）	15.28	32.8	23.04	16.74	27.75	23.99	22.4	22	32.87	20.19	40.01
対角寸法（mm）	21.6	41	32.6	27.9	47.7	43.2	37.4	38	54.8	35.5	66.7

現在工業用で使用されている代表的なセンサーサイズです。
アプリケーションの多様化にあわせ今後も様々なサイズが登場すると予想されます。

ラインセンサー

センサーサイズ（mm）	10.24	14.34	20.48	28.67	28.67	35	36	57.34	57.34	61.44	81.92
画素サイズ（μm）	10	14	10	14	7	4.7	7	7	3.5	5	5
画素数（pixel）	1024	1024	2048	2048	4096	7450	5150	8192	16384	12288	16384