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C マウントとCS マウント: これらのレンズタイプについて知っておくべきこと

CマウントとCSマウントは、マシンビジョンカメラや監視カメラに見られるねじ付きレンズマウントです。仕様はほぼ同じですが、FFD(フランジ焦点距離)が異なります。CマウントレンズとCSマウントレンズのその他の類似点と相違点を発見しながら、ねじ切り仕様をご確認ください。

前回の記事, では、組み込みカメラで一般的に使用されるレンズマウントと、アプリケーションに最適なレンズマウントを選択する際に考慮すべき全ての重要な要素について説明しました。

この記事では、CマウントとCSマウントの明確な比較を紹介します。

これらのマウントは補強するために、レンズをカメラ本体にしっかりと固定する機械装置です。さまざまな製品に適したマウントタイプを選択する際には、細部にも注意を払うことが最も重要です。

まず、CマウントとCSマウントに関するいくつかの項目を掘り下げてみましょう。

CマウントとCSマウントの詳細

Cマウント、CSマウントとどちらもねじ式レンズマウントで、マウントスタイルが規定されています。これらのマウントは、ほとんどのマシンビジョンカメラや監視カメラに搭載されています。

各マウントは通常、サイズ、内径/外径、フランジ焦点距離(FFD)などが他のマウントとは異なります。CマウントとCSマウントはほぼ同じ仕様ですが、FFDは異なります。

CマウントとCSマウントの類似点と相違点を調べる前に、スレッド仕様を理解しましょう。

ねじ切り仕様

レンズマウントの各ねじ切りは、そのピッチと直径によって特徴付けられます。次の図は、ねじ軸に沿った特徴として、山、側面、ルートが繰り返されていることを示しています。

Threading SpecificationsFigure 1: Threading Specifications

ピッチ

ピッチとは、ねじ山の間隔を指し、単位はミリメートルで表します。ピッチの直径は、図1に示すように、ねじ山の直径を意味します。ピッチが1ということは、それぞれのねじ山が1mmずつ離れていることを意味します。

最大径

最大直径は、ねじ山の頂上から測定したねじ山の最大直径です。

最小直径

最小直径は、ねじ山の根元から測定されたねじの最小直径です。

ねじ形状

ねじの形状は、統一ねじ標準(UTS)と呼ばれる規格によって定義されます。この規格は、許容値、公差、呼称とともに、標準のねじ形状を指定します。UTSは、米国やカナダなどの国でも一般的にねじ山として使用されています。

ねじクラス

ねじクラスとは、ねじのピッチ直径の許容範囲を指します。一般に、ねじクラスは、ねじがはめ合わさる際に、ねじの緩みまたは締まり具合を定義します。ねじクラスは、次の表に示すクラス番号 1 で始まる英数字の識別子です。これらのクラスの末尾には、さまざまな設計要件に対応する英文字で「A」または「B」が続きます。「A」は外ねじを指し、「B」は内ねじを指します。

統合ねじクラス – 許容範囲
ルーズフィット フリーフィット ミディアムフィット
内部 1B 2B 3B
外部 1A 2A 3A

ねじ山/インチ

TPI(Threads Per Inch)とは、ねじの長さ1インチにかかるねじ山の数のことです。

CマウントとCSマウントの技術仕様

CマウントとCSマウントは、ねじ山の統一規格であるANSI B1.1の1-32 TPI UN-2A”の仕様を基に利用できます。この仕様を明確に理解するには、下の画像を確認してください。

Specification - C-mount and CS-mount

図2:仕様 – CマウントおよびCSマウント

ねじ山の直径 は1インチ(25.4 mm)で、1インチ あたり32 ねじ山です。 CマウントとCSマウントはともに、直径25.5mm、ピッチ0.75mm (M25.5×0.75)です 。

フランジ焦点距離

フランジ焦点距離(FFD)は、レンズマウントフランジからフィルム/センサーまでの距離です。これは、フランジ間距離、フランジ焦点深度、フランジ焦点距離(FFL)、またはフランジバック距離(FBD)とも呼ばれます。Cマウントの標準FFDは17.526mmです。一方、CSマウントのフランジ距離は12.5mmで、下図のようにCマウントのFFDより5mm短くなっています。

FFD of C-mount and CS-Mount Lenses

図3:Cマウントレンズ、CSマウントレンズのFFD(出典:明治テクノ)

FFDが短いマウントは、レンズをセンサーの近くに配置することを可能にします。これにより、レンズメーカーはよりシンプルで安価な短焦点レンズを製造することができます。

FFDが短いと、FFDが長いカメラと比較して、コンパクトなカメラの設計も簡単になります。

CマウントとCSマウントの比較

技術仕様を詳しく説明するための比較表を上記に示します。

仕様 Cマウント CSマウント
内径 25.4 mm 25.4 mm
ピッチ 0.75 mm 0.75 mm
フランジ焦点距離 17.526 mm 12.5mm
カメラフォーマット 8mm, 16mm, 1/3″, 1/2″, 2/3″, 1″, 4/3″ 1/4″, 1/3″, 1/2″
マウントタイプ ねじ ねじ

次に、CマウントとCSマウントの類似点と相違点を見てみましょう。

互換性

レンズは、光学設計が許容するセンサーからの距離に正確に配置されたとき、最高の画像を作成します。従って、レンズマウントとカメラマウントに互換性を確認することが極めて重要です。

CマウントレンズはCマウントカメラと 直接互換性があります。また、レンズとカメラの間にCSマウントアダプター(5mmスペーサーリング)を挿入することで、 CSマウントカメラ にねじ込むこともできます。しかしながら、CSマウントカメラの焦点距離はCマウントの焦点距離よりも5mm短いため、CマウントカメラでCSマウントを使用することは実用的ではありません。

一般に、レンズアダプターの厚さは、焦点フランジ距離の違いによって決まります。

費用

CSマウントレンズは、Cマウントよりもガラス素子が少ないため、Cマウントよりも圧倒的に安価です。

センサーサイズ

Cマウント/CSマウントカメラの実用的な最大センサーサイズは1.1インチフォーマット(対角17.6mm)です。さらに、CマウントとCSマウントは、直径が1インチ(25.4 mm)であるため、高解像度カメラに見られるような大型センサーには適していません。

CマウントとCSマウントを活用するエンベデッドビジョンアプリケーション

Cマウントは、マシンビジョンアプリケーションで使用される最も一般的なタイプのレンズマウントです。Cマウントは、豊富なレンズセレクションを備えています。Cマウントはイメージングカメラの標準マウントですが、CSマウントレンズは、監視カメラやコストに敏感なエンベデッドビジョンアプリケーションのメーカーで頻繁に採用されています。さらに、CSマウントレンズのフランジ焦点距離が短いため、手頃な価格の超広角レンズの設計に最適です。

すべての事実を考慮すると、これらのレンズマウントは、対象となるアプリケーションに基づいて適切なセンサーと組み合わせることができます。

たとえば、当社のe-CAM84_CUMI485C_MOD – SONY STARVIS IMX485センサーをベースにした超低照度カメラモジュールには、CSマウント/Cマウントの交換可能なレンズホルダーが含まれています。アプリケーションのニーズに合わせてレンズを柔軟に選択できます。

このカメラモジュールを利用できるアプリケーションには、次のものがあります。

  • 自律移動ロボット
  • スポーツ放送&分析
  • 自律型トラクター
  • 人物検出
  • 群衆分析システム
  • 遠隔医療デバイス

e-con Systems が提供するさまざまなレンズマウントを備えたカメラ

当社は、新時代のエンベデッドビジョンアプリケーション向けに、高品質で高性能 なCマウントCSマウント カメラSマウント(M12) を幅広く提供しています。これらのレンズホルダーは、さまざまなFOV、焦点距離、絞りなどのいくつかのタイプのレンズをサポートします。

C/CSマウントおよびSマウントカメラを製品に組み込むことにご関心のあるお客様は、camerasolutions@e-consystems.comまでお問い合わせください。同時にカメラセレクターで、 当社の全製品のポートフォリオをご覧ください。 

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