被写界深度延長設計による眼鏡レンズ

ESシリーズ

 
 
被写界深度とは
 
  被写界深度の違い
 
   
  被写界深度:浅い   被写界深度:深い
  小さい絞り値 (F4.0)   大きい絞り値 (F22)
  短い焦点距離   長い焦点距離
 
                上の写真は、手前のベンチ中央付近にピントを合わせ、カメラの絞り値を変え撮影したものです。
                被写界深度の違いにより、奥のベンチや周辺のボケ具合が大きく違って見えます。
 
  被写界深度 浅い:特定の距離に焦点が合うが、その前後はぼける

  被写界深度 深い:前後の奥行距離のほとんどでボケが少ない

 
被写界深度延長技術はこんなところに使われている
 
 ◆バーコード読取カメラ
 
  バーコード付きの品物を置いて読取比較
   
   
  被写界深度:浅い   被写界深度:深い
  位置の合わないバーコードは読取不可   距離や高さの異なるバーコードも読取可能
 
  ・バーコードを読み取るカメラは、被写界深度が深い方が読み取りエラーが少ない。
  ・製品のサイズが違ったり、前後や高さが異なっていても確実に読み取りができます。
 

 
 ◆自動運転支援カメラ
 
【主なセンサーの種類】
 ・前方監視カメラ
 ・前方監視レーダー
 ・後方監視カメラ
 ・後方監視レーダー
 ・車両位置センサー
 ・車両距離センサー
 ・速度センサー
 ・障害物センサー
 ・運転手監視カメラ 等々
センサー メリット

デメリット

カメラ 歩行者や物体の認識に適している 可視光線が必要で、悪天候や夜間は難しい
レーダー (電波・超音波) 天候や逆光の影響を受けにくく、測定可能距離が長い 歩行者や物体の形状が認識できない
レーザー (赤外線) 指向性が強く、コンパクトにでき安価である 悪天候に弱く、測定可能距離が短い
  ※複数のカメラやセンサーを融合させることで、自動運転システムが実現可能となります。
 
  ・最近話題の自動運転システムには多くのカメラシステムが使われている。
  ・様々な距離に有る動く物体を素早くとらえるため、被写界深度の深い光学系が必要。
  ・システムの小型化に貢献。
 
被写界深度延長の原理
   
 被写界深度の浅いレンズ

焦点位置においては収差が無く鮮明な画像が得られますが、焦点をちょっとずれただけで大きなボケが生じます。
   
   
 被写界深度に深いレンズ 焦点位置ではややボケが生じますが、焦点が多少ずれてもほぼ同等の画像が得られます。
   
   
  収差を若干残しながら被写界深度を延長させる技術は、
  WFC(Wavefront cording:波面符号化)と呼ばれ多くの研究が行われています。
 
被写界深度延長設計
 
 
 
 カメラシステムの場合
   
  複数のレンズを組み合わせて使うカメラシステムの場合は、「3次位相板」と呼ばれるフィルターを加えて、被写界深度を延長します。
 
 
 眼鏡レンズ(ESシリーズ)の場合
   
  眼鏡レンズは1枚のレンズしか無いため、「3次位相板」に相当する「3次非球面」を付加して被写界深度を延長します。
 

 
 
〔ESシリーズ資料〕
 
●コンセプト資料 ◆クリックしてご覧ください。
 

 
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