# 熱画像カメラのレンズ選定：画角・距離・ターゲット上の画素数 | TORSUN TECH

640 × 512 サーマルコアのレンズ選定：9.1・13.5・18 mm レンズの撮影幅、画素サイズ、測温距離と、広角レンズの「水平か対角か」の確認。

Source: https://thermal.torsuntech.com/ja/resources/thermal-camera-lens-fov-distance/

[資料](https://thermal.torsuntech.com/ja/resources/) / サーマルレンズの選び方

# どこまで広く、どこまで遠く：640 × 512 サーマルコアのレンズ選定

サーマルコアの相談では、ほぼ毎回 2 つの質問が出ます。エリア全体が映るか、どこまで遠くで使えるか。どちらも解像度よりレンズで決まります。640 × 512・12 μm のコアを例に計算方法を示します。画素数とピッチを変えれば、他の非冷却コアにも同じ式が使えます。

## レンズではなくシーンから考える

レンズ一覧を見る前に、3 つの数値を書き出します。最も近い・遠い作業距離、カバーすべき幅、そして重要な最小の対象の大きさ（人、発熱したベアリング、10 cm の接続箱など）です。

距離 d でレンズがカバーする幅は 2 × d × tan(水平画角 ÷ 2)。1 画素がカバーする大きさは IFOV × d で、IFOV は画素ピッチ ÷ 焦点距離です。

## 同じコアに使える 3 種類のレンズ

MINI 640-2 Radiometric の記載レンズ（640 × 512、12 μm）

| レンズ | 画角（水平 × 垂直） | 瞬時視野角（IFOV） | 鮮明範囲（固定焦点） | 10 m での幅（計算値） | 10 m での 1 画素（計算値） |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 9.1 mm F1.1 | 48.7° × 38.6° | 1.3 mrad | 1.2〜5.5 m | 約 9 m | 約 1.3 cm |
| 13.5 mm F1.0 | 31.9° × 25.7° | 0.9 mrad | 3.8 m〜∞ | 約 5.7 m | 約 0.9 cm |
| 18 mm F1.1 | 24.2° × 19.5° | 0.7 mrad | 6.14 m〜∞ | 約 4.3 m | 約 0.7 cm |

画角、IFOV、鮮明範囲はモジュール資料の記載値で、10 m の数値は幾何計算値です。9.1 mm から 18 mm にすると、対象の細かさは 2 倍、見える幅は半分になります。両方を満たすレンズはありません。9.1 mm レンズが標準です。13.5 mm と 18 mm は標準品ではないため、サンプルはご入金後 15 営業日以内に出荷します。

## 「どこまで遠く」は用途で決まる

「何か温かいものがある」と分かるだけなら数画素で足ります。100 m 先の幅約 0.5 m の人は、13.5 mm レンズで約 5.6 画素、18 mm レンズで約 7.5 画素です（計算値）。

温度を測るにはもっと必要です。一般的な目安は、対象が少なくとも 3 × 3 画素を占めること（多いほど良い）。最大測温距離は 対象の大きさ ÷ (3 × IFOV) です：

- 10 cm の対象：約 37 m（13.5 mm）、50 m（18 mm）

- 30 cm の対象：約 110 m（13.5 mm）、150 m（18 mm）

- 9.1 mm レンズ：鮮明範囲の 1.2〜5.5 m で測温します。5.5 m では約 2 cm の対象で 3 × 3 画素になります

いずれも画素ピッチ ÷ 焦点距離から計算した値です。データシートには人の探知・認識・識別距離も記載されていますが、澄んだ空気と十分な温度差を前提とした最良値です。実際の対象で、ターゲット上の画素数をご自身で確認してください。

## 広角レンズ：「水平か対角か」を確認する

ロボット、通路、屋内監視では 80〜100° の広い画角が必要になることがあります。広角レンズが「約 100°」と案内されたら、どの方向の角度かを確認してください。

640 × 512・12 μm センサー（7.68 × 6.14 mm）に 4 mm レンズを組み合わせると、幾何計算で水平約 88°、垂直約 75°、対角約 102° です（計算値、直線投影）。通路の横方向に 90° が必要なら、この差で両側の壁が画面に入るかが決まります。

さらに 2 点。たる型歪みのある実際のレンズは、直線投影の値より数パーセント広く写ることが多く、焦点距離から計算した IFOV は画面中心での値です。

## 測温モジュールではレンズも校正の一部

温度校正はレンズを取り付けた状態で行います。レンズを変えると、メーカーによる再校正が必要です。別途購入した広角レンズを付けて精度を保つことはできないため、測温用途ではサンプル注文前にレンズを決めてください。

## 実際の距離でピントを確認する

これらのレンズは固定焦点で出荷時に調整済みで、鮮明に写る範囲はレンズごとに異なります。9.1 mm は 1.2〜5.5 m、13.5 mm は 3.8 m〜無限遠、18 mm は 6.14 m〜無限遠です（モジュール資料の記載値）。作業距離をカバーするレンズを選び、サンプル到着後にその距離で鮮明さを確認してください。

[MINI 640-2 Radiometric を見る](https://thermal.torsuntech.com/ja/products/mini-640-2-radiometric/)

## カメラで何を見たいかお知らせください。

作業距離、カバーする範囲、最小の対象をお送りいただければ、レンズをご提案します。営業日であれば 24 時間以内にご返信いたします。

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