マシンビジョンの最新動向：AIの活用は今後も広がり続ける5（品証品管ニュース）

2025 . 08 . 01 品証・品管ニュース

Lenses

Lenses advance less rapidly than other elements of machine vision mainly due to the laws of physics and the glasses available for design. Still there have been notable advances including more lenses ruggedized for applications in moist environments where mechanical shock and vibration are concerns.

Lenses have advanced some to handle the smaller pixels and to handle larger image sensor sizes. Principally, these advances have come with more advanced lens designs and more precision in the lens manufacturing.

Other lenses that have become available to enable new applications include those that image visible through near infrared (NIR) over the range of 400nm to 1,000nm maintaining good resolution and minimum chromatic aberration. This range corresponds well to the response range of silicon allowing even more applications that require imaging in the NIR.

The range of lenses supporting SWIR imaging is also growing along with SWIR cameras that facilitate imaging in this range. The price of SWIR lenses is decreasing as the volume of these lenses increases.

Offerings of telecentric lenses are increasing due to interest in their advantages for making precision measurements.

To help keep vision systems more compact, there is a growing interest in wide angle lenses. Effort is underway to mitigate the lens distortion common in wide angle lenses. Both optical and software techniques are under development.

Interest in liquid lenses is increasing as they open up more opportunities to adjust focus, either programmatically or automatically.

レンズ

レンズの進化のスピードはマシンビジョンの他の構成要素に比べるとそれほど速くないが、その主な理由は物理法則と設計上使用可能なガラス素材にある。それでも、湿気が多く、かつ機械的な衝撃や振動が発生する環境での使用に耐えるレンズが増えるなど、注目すべき進歩もある。

具体的には、画素の微細化やイメージセンサーの大型化への対応の面で一定の前進があった。その要因は主に、レンズ設計が高度化したことと、レンズ製造における精度が向上したことである。

そのほか、新たな用途を実現するレンズとして、400nm～1,000nmの帯域に対応し、良好な解像度と最小の色収差を維持しながら可視光から近赤外（NIR）まで撮像できるレンズが登場している。この帯域はシリコン半導体のスペクトル応答範囲とほぼ一致しているため、近赤外での撮像が必要な状況での利用をさらに広げることができる。

短波長赤外（SWIR）撮像に対応したSWIRレンズも、同じく短波長赤外領域での撮影が可能なSWIRカメラとともに種類が増えつつある。SWIRレンズの価格は、その販売数量の伸びに伴い低下している。

テレセントリックレンズは、精密測定における使用の利点が注目されており、品揃えが充実してきている。

マシンビジョンシステムの小型化を視野に、広角レンズへの関心が高まっている。広角レンズには歪みが発生しやすいが、これを軽減するための取り組みが続いている。また、光学技術やソフトウェア技術についても開発が進んでいる。

液体レンズは、プログラムに基づき、または自動的に焦点距離を自在に調整できるレンズだが、これについても関心が高まっている。