はじめ
に 中央は鮮明でも、端がぼやけた写真を撮影したことがありますか?あるいは、直線が角の近くで曲がって見えることに気づきましたか?隠れた原因は 光軸調整です。どの カメラ モジュールでも、レンズとイメージ センサーは共通の軸、つまり光軸を共有する必要があります。ほんのわずかでも、つまりほんのわずかでもずれていると、画質が大幅に低下します。これは、公差がミクロン単位で測定されるのような小型デバイスでは特に重要です 内視鏡カメラ モジュール。この記事では、 光軸アライメントの意味、それが重要な理由、そして最新の において光軸アライメントがどのように達成されるかについて説明します cmos モジュール カメラ設計 。
光軸調整とは何ですか？
光 軸 はレンズの中心とセンサーの中心を通る仮想線です。 光軸調整 は、この線がセンサー面に対して完全に垂直になり、アクティブ領域の中心になるようにレンズとセンサーを位置決めするプロセスです。製造公差 – レンズ ホルダーの形状、接着剤の厚さ、センサーの配置 – により、わずかな位置ずれが発生します。
光軸がずれると、像がずれたり、傾いたり、ピントがぼけたりします。これにより、 画像の歪み、不均一なシャープネス、色のにじみが発生します。
なぜ位置合わせが重要なのか
問題 |
アライメントのズレが原因 |
|---|---|
ソフトコーナー |
センサーに対してレンズが傾いている |
中心はシャープ、エッジはぼやける |
レンズが中心にない |
非対称ケラレ |
ライトコーンが中心からずれた |
画像の歪み （折れ線） |
傾くと遠近法エラーが発生する |
の場合 HD カメラ モジュール(1080p または 4K) 、わずか 0.1° の傾きでエッジが損なわれる可能性があります。では マイクロ内視鏡カメラ モジュール(直径 2 mm 未満) 、5 µm のずれがあると画像が使用できなくなります。
アライメントの実現方法: アクティブ アライメント
高品質 カメラ モジュール アセンブリの業界標準は、 アクティブ アライメント (AA)です。機械的な停止に依存するパッシブな方法とは異なり、アクティブ アライメントはライブ画像を使用してリアルタイムでレンズを調整します。
プロセス:
センサーはPCB上に固定されています。
レンズホルダーを仮接着剤で上に置きます。
テスト チャートが既知の距離に配置されます。
機械はシャープネスを分析しながら、 6 軸 (X、Y、Z、チルト、ピッチ、ヨー) でレンズを動かします。
最適な位置が見つかったら、レンズを UV 硬化型接着剤で接着します。
これにより、すべての機械的公差が補正されます。すべてのハイエンド USB カメラ モジュール、 , UVC カメラ モジュール、および 内視鏡カメラ モジュール 製品に使用されます。
アライメント不良による影響
ソフトコーナー – 1 つのコーナーはぼやけており、反対側はシャープです。
重心シフト – 画像の中心がピクセル配列と一致していません。
像面湾曲 – 焦点面が平坦ではありません。
** 画像の歪みが増加しました (非対称の樽型/糸巻き型)。
エッジでの解像度の低下により、 の有効解像度が低下します HD カメラ モジュール.
では マイクロ内視鏡カメラ モジュール、調整が不十分な場合、視野が横に移動し、ナビゲーションが不可能になる可能性があります。
異なるモジュールタイプでの調整
モジュールの種類 |
許容範囲 |
方法 |
|---|---|---|
USBカメラモジュール （ウェブカメラ） |
±0.2° / ±20μm |
アクティブ (ハイエンド) またはパッシブ (安価) |
UVCカメラモジュール （産業用） |
±0.1° / ±10μm |
アクティブアライメント |
内視鏡カメラモジュール （医療用） |
±0.05° / ±5μm |
アクティブな調整 (重要) |
マイクロ内視鏡カメラモジュール |
±0.03° / ±3μm |
特化型AA |
HDカメラモジュール (1080p) |
±0.1° / ±10μm |
アクティブアライメント推奨 |
工具を使わずに位置ずれを発見
チェッカーボードを表示します – 片側が柔らかい場合は、位置合わせがずれています。
対称的な建物を撮影します。左右で傾きが異なる場合、レンズが傾いている可能性があります。
不均一なケラレを探してください。ある隅が他の隅よりも暗くなります。
信頼できる品質を得るには、必ずアクティブ アライメントを使用するメーカーを選択してください。
シンシアの光軸アライメント機能 シンシアでは、すべての高精度
に対してアクティブ アライメントを実行します カメラ モジュール。
内視鏡カメラ モジュール – 医療および産業用スコープ用のサブピクセル調整。
USB カメラ モジュール – コスト効率の高い (パッシブ) バージョンと高精度 (AA) バージョン。
光軸アライメント – 0.05°以内の傾きと5 µmのセンタリングを保証します。
HD カメラ モジュール – 1080p と 4K を調整して端から端まで鮮明にします。
UVC カメラ モジュール – 工場出荷時の AA とプラグアンドプレイ。
マイクロ内視鏡カメラ モジュール – 2 mm 未満のレンズに特化した AA。
Cmos モジュール カメラ – すべてのセンサーがライブ フィードバックに合わせて調整されています。
まとめ
光軸調整とは 、センサーに対するレンズの正確なセンタリングと水平調整です。鮮明で歪みのない画像が保証されます。これがなければ、高解像度の cmos モジュール カメラでも ソフト コーナー、非対称のぼやけ、 画像の歪みが発生します。代表的な方法は アクティブ アライメントであり、にとって重要です。 内視鏡カメラ モジュール、, マイクロ内視鏡カメラ モジュール、および HD カメラ モジュール 製品必要な場合でも、工業検査用の USB カメラ モジュールが ウェブカメラ用の UVC カメラ モジュールが必要な場合でも 、適切な位置合わせによりすべてのピクセルがカウントされます。
については、シンシアにお問い合わせください。 カメラモジュールの 調整要件
