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コアテック株式会社
Photonfocus AG
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【2021年版】ラインセンサカメラ4選 / メーカー15社一覧

ラインセンサカメラのメーカー15社・74製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ラインセンサカメラとは

ラインセンサカメラでは、ライン状に撮像し、一枚の画像にすることが特徴です。よく比較されるエリアセンサカメラでは、視野全体を一度に撮像することが特徴です。

ラインセンサカメラでは一列のフォトダイオードに対して被写体を垂直方向に移動させながら連続的に撮影することで平面的な画像を取得することができます。

エリアセンサカメラと比較して横長の画像を取得する際に画像合成の必要がないのでピクセル単位で生じるわずかな変化をとらえることに長けています。

ラインセンサカメラの使用用途

ラインセンサカメラが得意とする被撮影体としては、サイズが大きいものや高精度な分解能が必要なものが挙げられます。

例えば、サイズが大きい被撮影体を撮影する場合、エリアセンサであれば、分割して撮影する方法もありますが、その場合複数の画像をつなぎ合わせる必要があり、もし欠陥を検出する検査をする場合、つなぎ目の部分に欠陥がある可能性があるため、つなぐ作業は大変重要で難しいものになります。一方、ラインセンサを用いると、一枚の画像として撮影でき、画像をつなぐ必要がありません。

具体的には、道路や外壁をはじめとした社会インフラの検査から、不織布・歯車・半導体部品などの工業的な検査、美術品の解析、いままで目視検査を行っていた果実の選別などの幅広い目的で使用することができます。

ラインセンサカメラの原理

ラインセンサカメラは通常のカメラと同様にレンズから入ってきた光をCCD・CMOSなどの撮影素子上で結像させることで電子的な信号に変換し、画像として出力します。

一列のフォトダイオードで構成される撮影素子に対して垂直方向に被写体が移動しながら連続的に撮影することで横長の画像を取得します。

ラインセンサカメラはモノクロの画像を取得できるモデルと、カラー(または不可視光線)の画像を取得できるモデルに大別されます。

カラー画像が取得できるモデルではフォトダイオードの配列が1~3列程度と多層構造になっています。 これは1つのフォトダイオードから入手できる色情報が一つである為です。

3列のカラーセンサーでは特定の1ピクセルを青・緑・赤の色情報を取得できる3つのフォトダイオードで撮影します。 一方、1列のカラーセンサーでは特定の1ピクセルを1つのフォトダイオードで撮影するので単一の色情報しか取得できません。 よって周囲の色情報から特定の1ピクセルの色情報を推定するので、色の正確度が3列のカラーセンサーより劣ります。

ラインスキャンカメラ メーカー

ラインセンサ(スキャン)カメラは、エリアセンサカメラと比較されることが多いです。
エリアセンサカメラがその指定したエリア全体を一挙に撮影して画像化するのに対して、ラインセンサカメラでは、ライン直線上に撮影して、1枚の画像にします。
そのため、全体的な画素数や性能面ではエリアセンサカメラに劣りますが、エリアセンサとは異なり、欲しい画像情報がライン状で限定されます。
又、その組み合わせで十分な場合、部分的に精度も向上して、コストパフォーマンスが優れているため、実用面で十分使えるセンサカメラと言えます。

そのメーカートップ3の1位は「コアテック株式会社」で、2位は「株式会社アートレイ」、3位は「株式会社アド・サイエンス」です。いずれのメーカーも従業員数は少なく、小さなメーカーです。これは、この分野における市場の技術革新要求に対して非常に早いスピード感とフットワークを持った会社が活躍していることを反映しています。

ラインセンサカメラの分解能

ラインカメラの選択で重要なことは、その扱う対象システムの分解能、ワークとの間隔、光量他からトータルで判断し選ぶことです。
その判断をする際の参考として、以下に昨今のラインカメラの特長とトレンドを示します。
先ず最初は露光制御です。昔から殆どのラインスキャンカメラは露光制御がなく、速度変動に対して手動で光源の明るさを変化させていました。
又、速度によるパラメータ変更等の方式も取られていました。
しかし、電子シャッターを持つことで、いつも同じ露光タイムで撮像が出来、速度の変化があっても同じ明るさで撮像が出来ました。

2つ目は高速対応です。スループット640 Mbyte/s カメラを始め,現在では最高速度レベルのカメラが市販されています。
3つ目は感度の高さです。従来ラインカメラは、ラインスキャン分の露光タイムしか取れないため強めの光源を要します。
よって,センサ自体は開口率100%の効率の良いものを使用しています。
又、タイムディレイインテグレーション技術を使った数十倍以上も感度を向上させたカメラも有り、光量が上げられない場所や高速スキャンに最適です。
最後にシェーディング補正です。最新カメラでは、ピクセル内のわずかな感度の差異をカメラでリアルタイムに補正する機能があります。
このツールを使って照明ムラによる幅方向の光量変化補正であるシェーディング補正も可能です。

参考文献
http://www.ned-sensor.co.jp/support/about1.html
https://www.keyence.co.jp/landing/req/vision/cv-x_1097_03.jsp
http://www.sigma-sd.com/SD15/JP/technology-colorsensor.html
https://www.ipros.jp/cg2/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%AB%E3%83%A1%E3%83%A9/
https://www.jfe-steel.co.jp/research/giho/015/pdf/015-16.pdf

ラインセンサカメラの性能比較

各種ラインセンサカメラの値をグラフにプロットし、表にしました。ベータ版機能のため一部製品のみの表示となっております。

ラインセンサカメラの性能比較表

横にスクロールすると表の全体をご覧頂けます。

製品名 近赤外線512pixelラインカメラ ABL-005IR 広域近赤外線512Pixelラインカメラ ABL-005WIR Sweep Series SW-4000M-PMCL 4Kモノクロラインスキャン Sweep Series SW-8000M-PMCL 8Kモノクロラインスキャン SU2025GIG RMSL2K53GE RMSL6K76CP SUi7450T2 raL12288-8gm raL12288-66km TL-16K5FBL TL-5150UCL
画素数[px] 512 512 4096 8192 2048 2048 6144 7400 12288 12288 16372 5150
ラインレート[kHz] 8.13 8.13 200 100 11.4 53.1 76.923 12.5 8 66 38.9 7.45
会社名 株式会社アバールデータ 株式会社アバールデータ 株式会社ジェイエイアイコーポレーション 株式会社ジェイエイアイコーポレーション 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 バスラー・ジャパン株式会社 バスラー・ジャパン株式会社 竹中システム機器株式会社 竹中システム機器株式会社

ラインセンサカメラのメーカー情報

ラインセンサカメラのメーカー15社一覧


ラインセンサカメラのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 浜松ホトニクス株式会社
  2. 2 コアテック株式会社
  3. 3 株式会社アバールデータ

設立年の新しい会社

  1. 1 Headwall Photonics, Inc.
  2. 2 ソーラボジャパン株式会社
  3. 3 Photonfocus AG

歴史のある会社

  1. 1 浜松ホトニクス株式会社
  2. 2 竹中システム機器株式会社
  3. 3 株式会社アバールデータ

ラインセンサカメラ4選

Sweep Series SW-4000M-PMCL 4Kモノクロラインスキャン

株式会社ジェイエイアイコーポレーション Sweep Series SW-4000M-PMCL 4Kモノクロラインスキャン 画像出典: 株式会社ジェイエイアイコーポレーション公式サイト

特徴

最大フレームレート200kHzという業界最速レベルでの撮像が可能にしたラインセンサカメラとなっており、フィルム、紙などのRoll to Rollの製造工程での超高速検査システムに応用することができます。

また、本製品は画素サイズを切り替えて撮像することができ、Mode Aでは7.5 µm× 7.5 µmまたはの画素サイズ、Mode Bでは7.5 µm×10.5 µmの画素サイズを使用することができ、流品速度や照明環境等に応じて最適なモードで撮像、検査を行うことが可能にしています。

前述したロール、シート状の製品の表面検査、ウェブ検査以外にも、飲料製品のボトリング工程などの検査(瓶のラベルやキャップ、内容量など)においても、超高速で撮像できる性能を活かすことができます。

株式会社ジェイエイアイコーポレーションの会社概要

  • 会社所在地: 神奈川県横浜市神奈川区栄町10-35ポートサイドダイヤビル
  • URL: https://www.jai.com/jp/
  • 従業員数: 50人

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広域近赤外線512Pixelラインカメラ ABL-005WIR

株式会社アバールデータ 広域近赤外線512Pixelラインカメラ ABL-005WIR 画像出典: 株式会社アバールデータ公式サイト

特徴

近赤外線(人には見ることのできない、可視光よりも長い波長領域の光)を用い、
ベルトコンベアなどの上を流れていく物品をスキャンするように撮影し、検品などを行う機器です。

ABL-005WIRは近赤外線を用いたラインセンサカメラの中でも広い波長領域(900nm~2550nm)での撮像に対応した商品です。

一般に農産物の検査では1000nm~1600nm、シリコンウエハ上の素子では1000~2600nmの波長の光が使用されるなど、
対象によって使用する波長領域を使い分けますが、当製品は前述したように広い波長領域での撮像が可能なため、多種にわたる製品の検査、チェックに使用することができます。

株式会社アバールデータの会社概要

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SU2025GIG

日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 SU2025GIG 画像出典: 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社公式サイト

特徴

イーサネットを用いた、国際的に汎用性の高いインターフェース規格『GigE Vision』を採用することで、低コストで高速でのデータ転送や長いケーブル長への対応などを実現することのできるラインキャンカメラです。

データ分解能は8,10,12bitに対応し、高感度かつ低ノイズ、そして解像度は2K(2048pixels)、ラインレートは11.4kHzという必要十分なスペックをローコストで提供するモデルとなっています。

一般的な外観検査や、ムラ検査および色彩選別や医薬品の検査などの用途で使用することができ、センシングトリガとしてソフトウェア上での入力、また12pinコネクタにより外部接続したハードウェアからの入力にも対応した製品となっています。

日本エレクトロセンサリデバイス株式会社の会社概要

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接写型ラインカメラ(画像検査カメラ)

コアテック株式会社 接写型ラインカメラ(画像検査カメラ) 画像出典: コアテック株式会社公式サイト

特徴

本製品はイメージセンサとレンズを読み取り幅に合わせ横一列に配置する接写型のラインセンサカメラとなっており、検査システム全体の高さを抑え、かつ歪みのない撮像を実現することができます。

接写型カメラの強みを活かし、歪みの無い撮像が可能になることで、非接写型のラインセンサカメラでは苦手とされるフィルムや印刷物のヨレやシワ、寸法測定などにおいて、高い検査精度を実現することができます。

読み取り幅は流品される製品やベルトコンベアなどの寸法に合わせて、192mm~2,311mmの幅で選択し、カメラ製作をすることが可能で、高さも抑えれることから必要最小限な検査システムを構築することが可能になります。

コアテック株式会社の会社概要

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ラインセンサカメラの74製品一覧

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