90°テレセントリックレンズ + 90°テレセントリックライト for AOI
空間制約のある自動光学検査（AOI）向けのコンパクトなテレセントリック画像処理の実践ガイド。90°屈折テレセントリックレンズと制御されたテレセントリック照明を組み合わせる。
なぜAOIに90°テレセントリックレンズを使用するのか？
A 90°屈折テレセントリックレンズ は、折りたたみ式光路を使用することで、カメラを従来の観察軸から離して配置しつつ、テレセントリック画像処理構成を維持できるようにする。適切に設計されたテレセントリック照明と組み合わせることで、垂直方向のクリアランスが限られている、または光学的アクセスが制限されている機械に精密なAOI画像処理を統合するのに役立つ。
自動光学検査（AOI）システムはますますコンパクトになっている一方、検査要件は増加し続けている。多くのアプリケーションでは、光学的性能は課題の一部に過ぎない。カメラ、レンズ、照明のために利用可能な物理的な空間も同様に重要である可能性がある。
従来のテレセントリック画像処理システムでは、通常、カメラとレンズが検査対象物の真上に配置される。この構成は、十分な垂直方向のクリアランスが利用可能な場合に有効である。しかし、生産設備にはロボット、ピッキング＆プレース機構、コンベア、治具、アクチュエータ、または他の構造が含まれており、直線光路の統合が困難になる場合がある。
A 90°屈折テレセントリックレンズ は、光路を折りたたむことで代替手段を提供する。適切な 90°テレセントリックライトと組み合わせることで、システムは光学的性能と機械的制約の両方を考慮して設計できる。
このガイドの内容
- 90°テレセントリックレンズとは何か？
- なぜAOIに90°光学的構成が必要なのか？
- なぜ単にミラーを使用しないのか？
- なぜ90°テレセントリックレンズと90°テレセントリックライトを組み合わせるのか？
- テレセントリック照明がAOIをどのようにサポートするか
- 完全な90° AOI光学的アーキテクチャ
- 90°テレセントリックレンズが特に有用な場面は？
- PCB、電子機器、精密検査への応用
- 90°テレセントリックライトの設計方法
- 90°テレセントリックレンズの選択方法
- よくある質問
1. 90°テレセントリックレンズとは何か？
90°テレセントリックレンズとは、折りたたみ式光路を組み込んだテレセントリック画像処理システムであり、カメラと検査対象物を従来の直線光学的配置に対して約90°の相対位置に配置できるようにする。
従来のテレセントリック構成は以下のように表すことができる：
90°屈折構成は、光路の物理的な方向を変更する：
その目的は単に画像を再方向付けることではない。光学的システムは依然として、必要な倍率、視野、作業距離、解像度、センサーカバー範囲、およびテレセントリック画像処理特性を提供する必要がある。
2. なぜAOIに90°光学的構成が必要なのか？
多くのAOIマシンでは、検査対象物が機械部品に囲まれている。カメラは、ターゲットの真上以外の場所に配置する必要がある場合がある。
限られた垂直方向のクリアランス
マシンの高さにより、従来のトップダウンカメラの設置が制限される可能性がある。
可動機構
ロボット、ガントリー、フィーダー、ピッキング＆プレース機構などが、対象物の上部の空間を占有する可能性がある。
既存のマシンレイアウト
折りたたみ式光路は、マシンの完全な再設計を必要とせずに代替手段を提供できる。
3. なぜ単にミラーを使用しないのか？
ミラーやプリズムは光路を再方向付けできるが、従来の画像処理システムに屈折要素を追加することは、追加の設計上の考慮事項を導入する可能性がある。
| 考慮事項 | 独立した屈折光学系 | 統合された90°テレセントリック設計 |
|---|---|---|
| 光路 | 追加の光学的統合が必要 | 折りたたみ式光路を基に設計 |
| アライメント | 追加のアライメントの考慮が必要 | 統合された光学的アーキテクチャ |
| 機械的統合 | 個別の部品に依存 | コンパクトな設置のために設計 |
| テレセントリック性能 | 完全なシステムとして評価する必要がある | テレセントリック光学的システムの一部分として設計 |
精密なAOIでは、従来のレンズと屈折ミラーの組み合わせが同等の性能を提供すると仮定するのではなく、完全な光学的システムを評価すべきである。
4. なぜ90°テレセントリックレンズと90°テレセントリックライトを組み合わせるのか？
カメラの方向を変更することは、システム設計の問題の一部しか解決しない。検査対象物には依然として適切な照明が必要である。
AOIにおいて、照明はエッジ、表面、穴、ピン、はんだ特性、マーキング、および他の検査ターゲットの可視性に影響を与える。したがって、照明構成はレンズとカメラと一緒に考慮されるべきである。
レンズ
画像処理ジオメトリ、倍率、視野、作業距離、解像度、およびテレセントリック特性を制御する。
ライト
照明ジオメトリ、コントラスト、均一性、反射挙動、および特性の可視性を制御する。
5. テレセントリック照明がAOIをどのようにサポートするか
テレセントリック照明は、検査が制御されたエッジまたはシルエット表現に依存する場合に特に有用である。
エッジ
制御された照明は、より明確で再現性の高い対象物の境界を作成するのに役立つ可能性がある。
穴 & スロット
適切な照明は、寸法検査のためのシルエットの可視性を向上させる可能性がある。
ピン & プロファイル
制御された光のジオメトリは、正確なエッジおよびプロファイル検出をサポートできる。
反射性部品
照明は、不要な反射を減らし、特性のコントラストを向上させるように設計できる。
正しい照明は、対象物の素材、表面仕上げ、検査特性、作業距離、および必要な画像コントラストに依存する。したがって、テレセントリックライトは完全なAOI光学的システムの一部分として評価されるべきである。
6. 完全な90° AOI光学的アーキテクチャ
実践的な90°テレセントリックAOIシステムは、4つの主要な要素に組織化できる。
画像取得
センサーサイズ、ピクセルサイズ、解像度、フレームレート、およびインターフェース。
光学的ジオメトリ
倍率、FOV、作業距離、解像度、歪み、およびテレセントリック性。
特性の可視性
照明方向、コントラスト、均一性、および反射制御。
検査処理
測定、位置決め、パターンマッチング、欠陥検出、およびOCR。
7. 90°テレセントリックレンズが特に有用な場面は？
90°構成は、光学的性能とマシン統合を同時に解決する必要がある場合に最も価値がある。
限られた垂直方向のクリアランス
検査対象物の上部の空間が制限されている場合に有用。
可動機構
カメラをロボット、ガントリー、またはピッキング＆プレース機構から遠ざけるのに役立つ。
コンパクトなAOIマシン
複数の検査ステーションが限られたマシン空間を共有する場合、より大きな柔軟性を提供できる。
既存の設備
マシンの再設計が現実的でない場合、別の光学的統合オプションを提供する。
8. PCB、電子機器、精密検査への応用
90°テレセントリックアプローチは、幅広い精密AOIアプリケーションで検討できる。
PCB検査
コンポーネント配置、穴、コネクタ、PCB特性、および寸法検査。
コネクタ検査
ピンアライメント、端子、コネクタジオメトリ、およびコンポーネント位置決め。
半導体コンポーネント
安定した画像処理と機械的統合が重要な高解像度検査。
精密機械部品
穴、エッジ、プロファイル、ピン、寸法、および他の精密特性。
9. 90°テレセントリックライトの設計方法
ライトは、単にレンズの物理的な90°方向に合わせるのではなく、検査特性に基づいて選択されるべきである。
| 検査特性 | 照明の考慮事項 |
|---|---|
| エッジ & シルエット | 制御されたまたはテレセントリックバックライトは、明確な対象物の輪郭を作成するのに役立つ可能性がある。 |
| 反射性金属 | 不要な反射を管理するために、方向と拡散を選択すべきである。 |
| 電子コンポーネント | コンポーネント本体、端子、はんだ、およびPCB表面間のコントラストには、制御された照明が必要かもしれない。 |
| 表面欠陥 | 照明方向は、欠陥の形態と表面特性に基づいて選択されるべきである。 |
つまり、90°テレセントリックライトは、単なる機械的付属品としてではなく、AOI光学的アーキテクチャの一部として扱われるべきである。
10. 90°テレセントリックレンズの選択方法
正しいレンズの選択は、検査要件から始まる。90°光路は重要な機械的考慮事項であるが、通常の光学的選択プロセスを置き換えるべきではない。
ステップ 1 — 検査対象物を定義する
対象物の寸法、素材、表面特性、および高さ変化を決定する。
ステップ 2 — 検査特性を定義する
アプリケーションが測定、エッジ検出、欠陥検査、位置決め、またはパターン認識を必要とするかどうかを決定する。
ステップ 3 — FOVを決定する
取得する必要がある物理的な検査領域を定義する。
ステップ 4 — カメラを選択する
センサーサイズ、ピクセルサイズ、解像度、フレームレート、およびインターフェースを考慮する。
ステップ 5 — テレセントリックレンズを選択する
倍率、FOV、作業距離、センサーカバー範囲、光学的解像度、および歪み要件に合わせる。
ステップ 6 — 光学的方向を決定する
直線光路がマシンに収まらない場合、90°屈折テレセントリック構成を評価する。
ステップ 7 — 照明を設計する
照明ジオメトリを検査特性と対象物表面に合わせる。
ステップ 8 — 機械的レイアウトを検証する
カメラのクリアランス、レンズ寸法、ライト位置、可動部品、ケーブルルーティング、およびメンテナンスアクセスを確認する。
直線 vs 90° テレセントリック AOI 構成
| 特性 | 直線テレセントリックセットアップ | 90°屈折テレセントリックセットアップ |
|---|---|---|
| 光路 | 直線 | 折りたたみ式 |
| カメラ位置 | 通常、対象物の上部 | 従来の垂直軸から離して配置可能 |
| 垂直空間 | 十分なクリアランスが必要 | 制約されたレイアウトでの統合が潜在的に容易 |
| AOIアプリケーション | 幅広い | 空間制約のあるアプリケーションに特に有用 |
| 最適な使用ケース | 機械的スペースが利用可能な場合 | 光学的アクセスまたはマシンスペースが制限されている場合 |
AOI向け 90°屈折テレセントリックレンズ
Rapixelは、AOI、精密測定、電子機器、半導体検査、および他の産業用ビジョンアプリケーション向けに、専門的なテレセントリック画像処理ソリューションを提供しています。
空間制約のあるシステムでは、90°屈折テレセントリックレンズは、テレセントリックマシンビジョンシステムの要件を維持しながら、画像処理パスを折りたたむことで、代替の光学的アーキテクチャを提供できる。
最適なシステム構成のために、カメラ、レンズ、照明、検査対象物、および機械的レイアウトを一緒に評価してください。
Rapixel テレセントリックレンズを探索 →光学的性能と機械的柔軟性の融合
90°テレセントリックレンズは、単に物理的な方向が異なる従来のレンズではない。直線光路の設置が困難なアプリケーションにテレセントリック画像処理を統合するための専門的なアプローチである。
適切に設計されたテレセントリック照明、高解像度カメラ、およびビジョン処理と組み合わせることで、この構成は、コンパクトで精密なAOIシステムの実践的な基盤を提供できる。
よくある質問
90°テレセントリックレンズとは何か？
90°テレセントリックレンズとは、カメラと検査対象物の間の物理的な方向を変更する折りたたみ式光路を持つテレセントリック画像処理システムである。従来の直線光路の統合が困難な場合に有用である。
なぜAOIに90°テレセントリックレンズを使用するのか？
必要な光学的構成を維持しながら、限られた垂直方向のクリアランス、可動機構、または制限された光学的アクセスを持つAOIマシンにテレセントリック画像処理を統合するのに役立つ可能性がある。
90°テレセントリックライトとは何か？
90°テレセントリックライトとは、制約された光学的レイアウト内で動作するように設計された照明構成である。その目的は、AOIシステムの機械的配置に適応しながら、制御された照明ジオメトリを提供することである。
90°テレセントリックレンズには常に90°テレセントリックライトが必要か？
必ずしもそうではない。照明は、検査特性、対象物表面、コントラスト要件、およびシステムジオメトリに基づいて選択されるべきである。照明パスが制約されている場合、90°照明構成は特に有用になる。
90°テレセントリックレンズはPCB検査に使用できるか？
はい。安定したテレセントリック画像処理が必要であり、マシンのレイアウトが従来のトップダウン光路の設置を困難にする場合、PCBおよび電子コンポーネント検査に検討できる。
90°テレセントリックレンズは従来のテレセントリックレンズより優れているか？
本質的にはそうではない。直線光路の統合が容易な場合、従来のテレセントリックレンズが通常は望ましい。機械的スペースまたは光学的アクセスが折りたたみ式パスを必要とする場合、90°屈折設計が価値を持つ。
90°テレセントリックレンズはどのように選択するか？
対象物のサイズ、FOV、カメラセンサー、倍率、作業距離、光学的解像度、歪み、および検査要件から始める。その後、機械的エンベロープを評価し、90°光路が必要かどうかを決定する。
テレセントリックレンズガイドを探索
テレセントリック画像処理の基礎からAOI、光学的選択、精密測定、産業用アプリケーション、および完全なビジョンシステムまでの完全なガイドに従ってください。
AOI向け 90°テレセントリックレンズ + 90°テレセントリックライト
空間制約のあるAOIシステム向けのコンパクトな折りたたみ式光学的構成を探索する。
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対象物のサイズ、必要なFOV、カメラセンサー、作業距離、検査特性、利用可能なマシンスペース、および照明要件を共有して、適切なテレセントリック画像処理構成を評価してください。
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