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- 赤外線カメラ用レンズ[被写界深度について]
赤外線カメラ用レンズ
被写界深度について
赤外線を撮影する場合、赤外線は可視光線より波長が長くて屈折率が低く、ピント位置が可視光線に対して異なるため、撮影の目的により被写界深度を考える必要があります。
被写界深度とは、 ピントが合っているように見える被写体側の範囲なのですが、実際には、ピントが合っているのは一か所(一点)だけです。 被写界深度を算出される際に、「許容錯乱円径」という変数が使用されます。
許容錯乱円径とは、ピントが合っているか否かの判断に使われる計算上の範囲で、
ピントが合っているといわれている(ボケとして認識できない最小の範囲まで)の距離をいいます。
1.5倍が多く使われています。
例) 17umセンサーの場合：17 × 1.5 ＝ 25.5um
- 前方被写界深度 ＝
-
許容錯乱円径(mm) × 絞り値(F値) × 被写体距離(mm)2焦点距離(mm)2＋(プラス)許容錯乱円径(mm)×絞り値(F値)×被写体距離(mm)
- 後方被写界深度 ＝
-
許容錯乱円径(mm) × 絞り値(F値) × 被写体距離(mm)2焦点距離(mm)2－(マイナス)許容錯乱円径(mm)×絞り値(F値)×被写体距離(mm)
分母が０(ゼロ)の場合は、距離が∞(無限大)とします
- 許容錯乱円径は、センサーのピクセルピッチの１／２以下
- レンズ焦点距離が短いほど被写界深度が長くなる
- センサーピクセルピッチが小さくなると被写界深度が短くなる
弊社製品、遠赤外線カメラ「VIM-384G2」 のカメラ仕様で、
- ピッチ： 17μm
- 焦点距離： 13mm
- 絞り値： 1.1
- 許容錯乱円径： 0.008mm
20m先で焦点を合わせると、10m～∞(無限大) までピントが合うことになります
(遠赤外線カメラの場合は絞り値(F値)が小さいので、ピントが合ってる距離が短くなります)
実際のレンズ仕様 ジンクサルファイト(ZnS) #612
住友電気工業株式会社様のレンズを例に挙げています。
| 項目 | 特性値 (備考) |
|---|---|
| 光学特性 | |
| 焦点距離 |
13.0mm (code#0612) |
| F/# | 1.1 |
| 水平画角 | 50.3°(A) ／ 36.2°(B) |
| イメージサークル | 13.6mm |
| フォーカス調整 | Manual |
| レンズ透過率(平均) |
0.78 (波長8～12μm) |
| コーティングタイプ |
反射防止(AR)コーティング*1 (波長8～12μm) |
| 機械特性 | |
| 重量 | 19g |
| レンズマウント |
ねじ込み式 (M34×0.5(ピッチ)[mm]) |
| 環境特性 | |
| 動作温度 |
-40℃～80℃ (アサーマル対応) |
*1環境試験(MIL-F-48616)
- 密着力試験
- テープ試験
- 高温高湿試験
- 80℃ / 95％ X 1000h
- 摩擦試験
- 20回 (severe)
- 温度衝撃試験
- -40℃～100℃ X 1000サイクル
- 温度衝撃試験
- 100℃ X 750h / -57℃ X 570H
| タイプ | ピッチ | 画素 |
|---|---|---|
| A | 17μm | 640x480(VGA) |
| B | 25μm | 320x240(QVGA) |
何ミクロンのセンサーまで耐えられるかを確認するにはMTF曲線グラフが適しています。
