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工业镜头的基本构成

发布时间:2017-10-29

 镜头的基本功能就是实现光束变换(调制),在机器视觉系统中,镜头的主要作用是将目标成像在图像传感器的光敏面上。镜头的质量直接影响到机器视觉系统的整体性能,合理地选择和安装镜头,是机器视觉系统设计的重要环节。
镜头的基本构成                                                                                
 常见的以成像为目的的镜头,可以分为透镜组合光阑两部分。
1. 透镜        
单个透镜是进行光束变换的基本单元。
常见的有凸透镜和凹透镜两种,凸透镜对光线具有会聚作用,也称为会聚透镜或正透镜;凹透镜对光线具有发散作用,也称为发散透镜或负透镜。镜头设计中常常将这两类镜头结合使用,校正各种像差和失真,以达到满意的成像效果。
2. 光阑        
光阑的作用就是约束进入镜头的光束部分。使有益的光束进入镜头成像,而有害的光束不能进入镜头。根据光阑设置的目的不同,光阑又进一步细分为以下几种:
 孔径光阑:它决定了进入镜头的成像光束的多寡(口径)。从而决定了镜头成像面的亮度,是镜头的关键部件之一。通常讲的“调节光圈”,就是调节孔径光阑的口径,从而改变成像面的亮度。
 视场光阑:它限制、约束着镜头的成像范围。镜头的成像范围可能受一系列物理的边框、边界约束,因此实际镜头大多存在多个视场光阑。例如,每个单透镜的边框都能限制斜入射的光束,因此它们都可以算作视场光阑;CCD、CMOS或者其它感光器件的物理边界也限制了有效成像的范围,因此这些边界也是视场光阑。
 消杂光光阑: 为限制杂散光到达像面而设置的光阑。镜头成像的过程中,除了正常的成像光束能到达像面外,仍有一部分非成像光束也到达像面,它们被统称为杂散光。杂散光对成像来说是非常有害的,相对于成像光束它们就是干扰、噪声,它们的存在降低了成像面的对比度,降低了系统的传函。为了减少杂散光的影响,可以在设计过程中设置光阑来吸收阻挡杂散光到达像面,为此目的而引入的光阑都称为消杂光光阑。
一般地可以这样理解,透镜和光阑都是镜头的重要光学功能单元,透镜侧重于光束的变换(例如实现一定的组合焦距、减少像差等),光阑侧重于光束的取舍约束。
          安防镜头和工业镜头常见问题解答.jpg

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