首先,小编从非远心镜头的几个问题谈起。

首个问题,一般镜头在成像过程中,当工作距离发生变化时,其所成图像大小会相应的发生变化,导致的结果就是同一焦距的镜头,对应不同的物距,将会出现不同的放大倍率,这一个现象跟人类视觉系统的近大远小视觉差类似。这一个问题在某些应用场合是可以被忽略甚至于加以利用的,但当我们的视觉系统被用来执行精密测量任务时,这一个特性则会变为巨大的阻碍。

第二个问题,普通的镜头都存在一定范围的景深,当被测物体不在镜头的景深范围内时,图像便会变得模糊,无法清晰聚焦,因此,设计师们在普通的镜头上设计了调焦环,当工作距离发生变化时,能够通过调节对焦面来看清楚感兴趣的区域。问题是,要是被测物体本身的深度超出了一定范围,镜头自始至终没有办法同一时间看清首尾两端,这个问题,必须通过其他的途径来解决。

第三个问题,伴随着现在成像芯片分辨率的不断提高,用户对测量精度的要求也越来越苛刻,普通的的镜头受制于其光学成像的原理,最好的也只能做到10um左右,视觉检测领域需要精度更高的成像产品。

双远心镜头就是为了解决这些问题应运而生的。双远心镜头通过在光学系统的中间位置放置孔径光阑,使主光线一定通过孔径中心点,则物体侧和成像侧的主光线一定平行于光轴进入镜头。入射平行光保证了足够大的景深范围,从镜头出来的平行光则保证了即是工作距离在景深范围内发生大幅度变化,成像的高度也就是放大倍率不会发生变化。