时时使用镜头的伴侣,相信对远心镜头(Telecentric Lens)不会陌生。按远心光路的道理来说,我们通常将远心镜头分为三类:物方远心镜头、像方远心镜头以及双侧远心镜头,以便凭据现实利用的分歧要求,来选择对应的远心镜头。
孔径光阑与主光线
孔径光阑:在光学系统中,用一些中心开口的薄金属片来合理的限度成像光束的宽度和地位,我们把这些中心开口的薄金属片称为孔径光阑。
主光线:物点发出的通过孔径光阑中心的光线。
图1
首先来看图1中遍地代表的寓意:L为透镜,A,B,C别离为孔径光阑的分歧地位,红、黄、蓝代表为成像的光束,其中粗线代表主光线。
从图1中能够看出,倒で啥光阑搁置在地位A时,由物点Q发出的各个方向的光,只有蓝色光束参加成像; 倒で啥光阑搁置在地位B时,只有黄色光束参加成像; 倒で啥光阑在地位C时,只有红色光束参加成像。固然物点Q经透镜成像后,像点在Q’处,但由于孔径光阑的地位分歧,导致了参加成像的光束是不一样的。
过对比通常光路来看远心光路:如果丈量物体长度,通常光路情况下,镜头自身充倒で啥光阑的情况(图2(a)),当物体位于AB时,其像在成像平面上是A’B’,当物体移至A1B1时,其像是A1’ B1’,由于其主光线通过透镜中心,所以在成像平面上的投影点A1’’ B1’’< A’B’,这就是所谓的近大远幼景象,造成了丈量的不正确。
远心光路
为相识决这个问题,我们把孔径光阑搁置在透镜像方的焦平面上,如图2(b),此时由于孔径光阑选择成像光束的作用,只有物体发出的主光线平行于光轴的很细的一束光参加成像,所以,无论物体位于地位AB还是A1B1,他们的主光线是沉合的,其在成像平面上的投影中心点是一样的,因而,固然物体位于A1B1时,其像依然是A1’ B1’,但在成像平面上的弥散斑的中心间距A1’’ B1’’=A’B’,这样就解决了上述因近大远幼,导致丈量禁绝的问题。这个光路的特点是入瞳位于无限远,物方参加成像光束的主光线平行于光轴,故称此光路为“物方远心光路”,而用“物方远心光路”设计的镜头称“物方远心镜头”。
图2(a)
图2(b)
领略了物方远心光路的道理后,相信各人也能判断为什么选择物方远心镜头了。其重要就是为相识除由于物体地位的变动而带来的像大幼的变动,好比:(1) 现实工业利用中由于环境导致调焦禁绝;
(2) 必要丈量有厚度的物体;
(3) 要检测的物体不在统一平面内。
物方远心的弊端是放大倍率与成像平面的地位有关。要解决这个问题,就设计了“像方远心”。把孔径光阑放在物方的焦平面上,只允许像方主光线平行于光轴的光束成像,此时的光路称为“像方远心光路”,镜头则是“像方远心镜头”。“像方远心光路”就解决了由于相机地位的不确定带来的放大倍率分歧的问题。
而物方远心和像方远心结合在一路的,就是“双侧远心”。

