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遠(yuǎn)心鏡頭原理和應(yīng)用選型

設(shè)計(jì)原理為:
1、物方遠(yuǎn)心光路設(shè)計(jì)原理及作用:
物方遠(yuǎn)心光路是將孔徑光闌放置在光學(xué)系統(tǒng)的像方焦平面上,物方主光線平行于光軸主光線的會(huì)聚中心位于物方無限遠(yuǎn),稱之為:物方遠(yuǎn)心光路。其作用為:可以物方由于調(diào)焦不準(zhǔn)確帶來的,讀數(shù)誤差。
2、像方遠(yuǎn)心光路設(shè)計(jì)原理及作用:
像方遠(yuǎn)心光路是將孔徑光闌放置在光學(xué)系統(tǒng)的物方焦平面上,像方主光線平行于光軸主光線的會(huì)聚中心位于像方無限遠(yuǎn),稱之為:像方遠(yuǎn)心光路。其作用為:可以像方調(diào)焦不準(zhǔn)引入的測(cè)量誤差。
3、兩側(cè)遠(yuǎn)心光路設(shè)計(jì)原理及作用:
綜合了物方/像方遠(yuǎn)心的雙重作用。主要用于視覺測(cè)量檢測(cè)領(lǐng)域。






遠(yuǎn)心鏡頭
“Teleceic range”或是” teleceic depth”代表在維持放大倍率下能擺設(shè)物體的范圍。然而當(dāng)物體不在teleceic range中并不代表鏡頭功能就不具遠(yuǎn)心的特性,影像的變異程度主要是由鏡頭的”遠(yuǎn)心曲線” (由前文的” theta”所定出來的) 或 ”遠(yuǎn)心度”所決定,這個(gè)曲線決定了物體在移動(dòng)時(shí)造成的影像誤差大小,hx1.5x-t110,然而當(dāng)主要入射光束與光軸”平行”時(shí),成像的大小就不會(huì)因物體置放的距離而影響。由于遠(yuǎn)心鏡頭必須接收與光軸平行的入射光源,hx1.5x-t110價(jià)格,遠(yuǎn)心鏡頭的尺寸必須比拍攝物體還大,因此遠(yuǎn)心鏡頭會(huì)比一般鏡頭大且厚重,成本也比一般鏡頭高。




在遠(yuǎn)心系統(tǒng)內(nèi),唯有與軸心平行或接行的光束會(huì)被接受。

在此我們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明兩種光學(xué)系統(tǒng)的差異性。
首先我們使用一個(gè)焦距為12毫米的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭 (f = 12 mm) 及以1/3吋的偵測(cè)器為接口來測(cè)定放置于200毫米 (s = 200 mm) 外的20毫米 (H = 20 mm) 對(duì)象。當(dāng)對(duì)象位移1毫米 (ds = 1mm)時(shí),其成像大小將會(huì)有約略0.1毫米的差異(如以下公式)。
  dH = (ds/s) x H = (1/200)x 20 mm = 0,1 mm

  在teleceic光學(xué)系統(tǒng)下,成像的大小的變化取決于” teleceic 曲線”,一個(gè)遠(yuǎn)心鏡頭的曲線角度(theta)能趨近于0.1°(0,0017 rad),代表當(dāng)物體同樣移動(dòng)1毫米 (ds = 1mm) 時(shí),其成像將只會(huì)有0.0017毫米的改變。
  dH = ds x theta= 1 x 0,0017 mm = 0,0017 mm

  因此相較于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,遠(yuǎn)心鏡頭能將放大倍率的誤差縮小至1/10或甚至1/100。


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