远心光学系统在工业镜头中的应用与选型指南

"远心光学系统是工业镜头中的一种特殊设计，它使主光线保持平行于光轴，这种特性使得在物体上下移动时，焦点不会模糊，光学倍率不变，适用于精密测量、定位和识别任务。远心镜头特别适合镜面工件的检测，能够捕捉细微的反射差异。然而，远心镜头体积较大，成本较高。本资料是关于工业镜头原理及选型的指南，涵盖了镜头分类、光圈、CCD尺寸、接口、景深、工作距离、放大率、视野表使用、接环和选型要点等内容，旨在帮助用户理解和选择适合的工业视觉系统。" 本文将深入探讨远心光学系统以及工业镜头的基本概念和关键参数，以便于理解和应用。 远心光学系统的优点在于其独特设计，使得主光线平行于光轴，这确保了无论工件如何移动，光学倍率保持恒定，不会因为角度变化导致成像大小的变化。因此，远心镜头在有深度的工件或对振动敏感的测量应用中尤为适用。结合同轴照明，可以有效识别和测量半导体晶片、玻璃基板上的微小瑕疵和标识。 接下来，我们讨论工业镜头的一些关键参数： 1. **焦距（Focal Length）**：决定了镜头的视角大小，焦距短，视角宽，观察范围大；焦距长，视角窄，观察范围小。分为定焦和变焦镜头。 2. **光圈（Iris / F-Number）**：表示镜头的通光孔径，通常用F值表示，F值越小，光圈越大，进入的光线越多，适合暗环境拍摄；F值越大，光圈越小，适合控制曝光。 3. **对应最大CCD尺寸（Sensor Size）**：镜头设计能够覆盖的最大CCD或CMOS传感器尺寸，常见的尺寸如1/2"、2/3"、1"等。 4. **接口（Mount）**：镜头与相机连接的方式，例如C、CS、F、V、T2、Leica、M42x1、M75x0.75等标准。 5. **景深（Depth of Field, DOF）**：在焦点前后，图像依然清晰的范围，影响因素包括焦距、光圈和工作距离。 此外，还有工作距离（Working Distance）、放大率（Magnification）和视野表（Field of View）的使用方法，这些都是选择镜头时需要考虑的重要因素。例如，工作距离决定了镜头到被摄物体的安全距离，放大率则直接影响成像的放大程度，而视野表则帮助确定镜头能够覆盖的区域。 选择合适的工业镜头不仅关乎光学性能，还需要考虑实际应用的需求，如环境光照、工作距离、被测物体的大小和形状等因素。通过理解这些基本参数，可以更准确地选择和配置视觉系统，以实现高效、精确的自动化检测和测量。