シニアアプリケーションスペシャリストによる「技術トレンド情報」（第4回）産業用カメラの構造コラム

入射光に対して感光し像を構成する撮像素子には、CCD（Charge-Coupled Device）とCMOS（Complementary metal-oxide semiconductor）の２種類があります。CCDは、ノイズが少なく、感度と耐久性共に優れていましたが、画素転送が順次方式で、消費電力量が多く、転送の高速化が困難な構造となっています。一方、CMOS素子の画素転送はアドレス方式で、ランダムに出力ができ部分読み出しによる高速化も可能で、電源が単一であるため消費電力も抑える構造となっています（図1）。

技術としては、CCDが先行で長年主流となっていましたが、近年は、CMOSのノイズ低減、感度、耐久性の向上に加え、高速化需要が増えたことで、ほとんどの産業用カメラにはCMOSが採用されるようになっています。

カメラのカラー化については、レンズ分光式（主にRGBでは３版式）と単盤式があります。

単盤式は、R画素のGとBの輝度は計算によって算出されるなど補正処理にて構成しているため、精度という点においては、レンズ分光方式の方がよいとされますが、レンズ分光方式は200万画素を超えたあたりで、焦点結合に対する物理的構成が困難となったため、高解像度化および、筐体サイズの小型化需要にと伴い、単盤式が主流となっています（図2）。

エリアセンサカメラは、２次元、ラインセンサカメラは１次元の構造となっており、主に撮像対象により選定が必要となります。

ラインカメラは、エリアカメラでは撮像困難な下図に示す構成（対象ワークが移動する場合や、回転する場合など特殊な構成）に有効です（図4）。