머신비전 렌즈 선택 방법

렌즈를 고르는 일은 대부분 걸러내기의 문제입니다. 초점 거리, 조리개, 이미지 서클, 마운트의 수백 가지 조합 가운데 카메라와 시야, 장비에 물리적으로 들어맞는 경우는 손에 꼽힙니다. 이 가이드는 당사 선정 엔지니어가 실제로 쓰는 4단계 방법 — 카탈로그에도 실린 바로 그 절차 — 를 안내합니다.

1단계 — 렌즈 이미지 서클을 센서에 맞추기

렌즈는 원형의 영상을 투사합니다. 센서는 그 안에 들어가야 합니다. 2/3″ 렌즈(이미지 서클 ø11mm)는 2/3″, 1/2″, 1/1.8″ 센서를 커버하고, 1.1″ 20MP 렌즈는 1.1″, 1″, 2/3″, 1/2″를 커버합니다. 반대로 소형 포맷 렌즈를 대형 센서에 쓰면 코너가 어두워지고 비네팅이 발생합니다.

라인 스캔 카메라는 픽셀 포맷에서 출발하십시오. 4K×7µm은 φ32mm, 8K5µm은 φ46mm, 8K7µm은 φ62mm, 16K5µm은 φ82–φ90mm 서클이 필요합니다. 당사 LS 시리즈는 정확히 이 기준으로 분류되어 있으며, 대형 포맷 라인 스캔 렌즈는 더 작은 센서에도 하위 호환으로 사용할 수 있습니다.

2단계 — 배율 계산

배율 = 센서 폭 ÷ 시야

예시: 유효 폭 14.1mm의 IMX 센서로 폭 56mm 공작물을 촬영하면 14.1 / 56 = 0.25X입니다. 라인 스캔의 경우 센서 폭 = 수평 픽셀 수 × 픽셀 크기(8K7µm 카메라: 8000 × 0.007mm = 56mm).

배율을 알면 그에 맞춰 렌즈 군을 걸러낼 수 있습니다. 일반 촬영은 FA 단초점 렌즈, 짧은 작동 거리에서 0.1X–0.8X는 MC 매크로 렌즈, 제품군에 따라 0.01X~3X는 LS 라인 스캔 렌즈입니다.

3단계 — 작동 거리 설정

배율만으로는 기하 구조가 정해지지 않습니다 — 초점 거리가 다르면 같은 0.25X도 작동 거리 150mm에서 얻을 수도, 800mm에서 얻을 수도 있습니다. 확보된 기계 공간을 배율/작동 거리 범위 표와 대조하십시오. 당사 라인 스캔 표는 모든 모델의 중심 작동 거리, 배율 범위, 작동 거리 범위를 수록하고 있으며 데이터시트에는 물체~상면(공액) 거리도 포함됩니다.

최소 작동 거리도 확인하십시오. 커넥터 핀이나 스프링 같은 매크로 작업은 MC 시리즈가 진가를 발휘하는 영역으로, 작동 거리 59mm부터 왜곡 0.07% 이하를 구현합니다.

4단계 — 마운트 및 기구 확인

플랜지백 호환성과 간섭 여부를 확인하십시오. 대부분의 에어리어 카메라는 C 마운트, 라인 스캔은 M42 / M58 / M72, 대형 포맷 16K는 M90 / M95, 일부 8K 및 1억 화소 구성은 F 마운트입니다. 경통 지름과 필터 나사산은 조명·지그 설계와 맞춰 확인해야 합니다 — 당사 3D CAD 모델(STP / IGS)을 쓰면 기계 CAD에서 5분이면 검증할 수 있습니다.

보너스 — 모델명 해독법

라인 스캔: LS 시리즈

LS2540A-0.24X → LS = 라인 스캔 · 25 = 초점 거리 25mm · 40 = 조리개 F4.0 · 0.24X = 중심 배율.

단초점 및 매크로: FA / MC 시리즈

FA1220A → 초점 거리 12mm, 1.1″ 포맷. MC5010A → 1.1″ 매크로, 50mm. 끝의 알파벳은 기계적 리비전이며,끝에 붙은 “D”는 대개 대구경 또는 개정 버전을 뜻합니다.

풀프레임: LD 시리즈

LD5028-100MP → 50mm, F2.8, 3.1µm 픽셀 기준 1억 화소급.

실전 예제

과제: 20MP 1.1″ 카메라로 폭 40mm 배터리 캡을 작동 거리 약 150mm에서 검사.

  • 센서 1.1″ → 1.1″를 커버하는 렌즈 필요 → 1.1″ 20MP FA 또는 MC 시리즈.
  • 배율 = 14.1 / 40 ≈ 0.35X → 매크로 영역 → MC3510A(0.35–0.7X, 작동 거리 59mm, 왜곡 <0.05%)가 정확히 들어맞습니다.
  • 마운트: C 마운트, 링 라이트 브래킷용 필터 나사산 M40.5×P0.5.

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