2024年05月02日

液体レンズと電動フォーカスレンズ(レンズコネクト)

目次

1.■液体レンズとは

液体レンズのメリットとデメリット

2.■電動フォーカスレンズとは

電動フォーカスレンズのメリットとデメリット

3.■液体レンズとの比較(まとめ)

4.■PLCやセンサでレンズのフォーカス調整をする場合

 

 

 

■液体レンズとは

液体レンズは内部に導電性液体、導電性基板、絶縁性液体を有しています。

導電性液体は電圧を加えることでその形状が変化します。

液体レンズの導電性液体と絶縁性液体は接しており、導電性液体の形状変化に

合わせて、絶縁性液体の形状が変化します。この絶縁性液体がレンズの

役割を果たします。 原理的には1つのレンズで拡散レンズから集光レンズまで

カバーできます。

 

液体レンズ

 

この原理を利用して、現場では、外部からの信号による焦点調整に

使われることがほとんどです。

オートフォーカスレンズとは異なり、前もって設定を調整(プリセット)する必要が

あります。 

電圧値を変えることで複数の焦点位置を設定することができます。

 

 

 

 

■液体レンズのメリットとデメリット

(メリット)

 ・機械的可動部が無く、耐久性が高い。数億回サイクルとも言われています。

 ・可動部が無い為、高速で焦点調整が可能です。

 ・静音で低消費電力

 ・機械的可動部がないので小型化できる。

 

(デメリット)

 ・解像度が低く、メガピクセル程度と言われています。

  電圧等により定型な変化しか加えられないため、ガラスを使った非球面レンズ

  程の解像度を実現きません。

 ・機械的な基準が無い為、温度等の影響をうけ、焦点位置が若干ずれる場合が

  あります。(周囲環境を含めた繰り返し精度)

 

 

 

■電動フォーカスレンズとは

液体レンズと同様にプリセット機能を持ったモーター駆動のレンズです。

(オートフォーカスレンズもモーター駆動ですが、これについては下記を

御参照ください。)

 https://www.shodensha-inc.co.jp/solution/about-electric-focus-lens/

 

電動フォーカスレンズはUSBケーブルでPCと接続することで、

焦点調整、アイリス調整、ズーム調整をPCから制御できるレンズです。

オートフォーカスレンズのように焦点を合わせる為の「繰り返し動作」がなく、

最短でプリセット値に合わせることができます。

液体レンズ程の高速性はありませんが、オートフォーカスレンズと比較すると

格段に速くなります。

 

 

 

■電動フォーカスレンズのメリットとデメリット

(メリット)

 ・ステッピングモーターにより、緻密なフォーカス調整が可能です。

 ・周囲温度等の影響を受けず、高い繰り返し精度があります。

 ・高解像度(液体レンズに比べ高い解像度を実現できます。)

   (松電舎の電動フォーカスレンズは 解像度が12MPixとなります。)

 

 

(デメリット)

 ・液体レンズ程の高速駆動はできません。

 ・耐久性は、繰り返し動作のあるオートフォーカスレンズより上ですが、

  液体レンズ程の耐久性はありません。

 ・機械的可動部があるのでレンズ大きくなります。

   f=16mm 1.1インチ対応 高解像度(1000万画素対応)レンズで比較。

   左が通常レンズサイズ  右が電動フォーカレンズ

通常レンズと電動レンズ

 

 

 

■液体レンズとの比較(まとめ)

レンズ比較表

 

 

 

■PLCやセンサでレンズのフォーカス調整をする場合

基本的には、液体レンズも電動フォーカスレンズもPCで制御する必要があります。

その為、PCとPLCをリンクする為のソフトを製作してPCに搭載する必要があります。

(勿論、それぞれのレンズにSDK等のツールはあります。)

 

それでもどうしてもプログラムという壁にぶつかります。

弊社の電動フォーカスレンズは専用コントローラがあります。

これを使えば、PC無しで、PLCやセンサから直接、プリセット値を読みだすことが

できます。

 

 

コントローラに焦点位置を10点メモリできます。

外部信号(ON/OFF信号)で任意の焦点位置を読みだすことができます。

 

センサとPLCを使った、簡単な動画は下記をご覧ください。

 

 

松電舎テクニカルサポートデスク

 

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