远心镜头：精密成像与测量的光学之选
远心镜头是一种特殊的光学镜头，其设计理念在于通过控制光线路径，使主光线在物方或像方保持平行于光轴，从而消除了视差和透视畸变。这一特性使得远心镜头在工业检测、精密测量等领域具有广泛的应用和重要的作用。
一、远心镜头的原理
普通镜头在光线处理上存在局限性，光线从物体表面发散进入镜头，这导致了视差现象和透视畸变。为解决这些问题，远心镜头应运而生。其核心设计在于通过特殊位置的光阑实现光线控制。无论是物方远心镜头还是像方远心镜头，其主光线都在物方或像方平行于光轴，从而消除了视差和畸变。
远心镜头的关键特征包括：物距变化时，成像尺寸几乎不变；景深更大，适合测量不同高度的物体；边缘光线与光轴平行，避免倾斜物体成像变形。
二、远心镜头的分类
远心镜头主要分为物方远心镜头、像方远心镜头以及双远心镜头。
1. 物方远心镜头：光阑位于镜头的像方焦平面，物方主光线平行于光轴。适用于物体位置的微小移动不会改变成像尺寸的场景，如零件尺寸测量、3D轮廓扫描等。
2. 像方远心镜头：光阑位于镜头的物方焦平面，像方主光线平行于光轴。适用于传感器位置的微小偏移不会影响成像尺寸的场景，如显微成像、半导体检测等。
3. 双远心镜头：同时兼具物方和像方远心特性，精度最高，但体积大、成本高，适用于超高精度检测，如半导体晶圆测量。
三、远心镜头的优势
远心镜头的优势在于：消除视差，物体位置变化时，成像尺寸稳定；无透视畸变，倾斜或高度差异的物体成像无变形；高分辨率与大景深，适合复杂表面或不同高度的物体检测；均匀照明，光线平行性减少阴影和反光干扰。
四、应用场景
远心镜头广泛应用于工业检测、光学测量和自动化控制等领域。
1. 工业检测：用于零件尺寸测量、3D轮廓扫描等。
2. 光学测量：如芯片对准、PCB检测等高精度应用。
3. 自动化控制：如机器人视觉引导、二维码/条形码读取等需要高一致性成像的场景。
《远心镜头：精密光学测量的新星与工业检测的新宠》
在光学世界中，镜头是捕捉和世界的核心组件。远心镜头作为其中的一种特殊类型，它在精密光学测量和工业检测领域大放异彩。那么，它究竟有何特殊之处呢？让我们来深入了解一下它与普通镜头的对比。
普通镜头在各种情况下可能产生的问题，远心镜头都能够一一解决。普通镜头常常因为成像尺寸随物距变化而产生视差问题，而远心镜头的独特设计则消除了这一缺陷，使得成像尺寸稳定，即使在距离变化的情况下也能保持清晰的图像。普通镜头在近大远小的现象中容易产生透视畸变，而远心镜头的出现则彻底改变了这一局面，实现了无畸变的视觉体验。远心镜头的景深较大，这意味着在焦点之外的范围也能捕捉到清晰的图像，这在某些场景下具有极大的优势。
远心镜头的优势并非凭空而来。它的设计远比普通镜头复杂，需要特殊的光路设计来实现这些独特的功能。这也导致了它的成本相对较高。考虑到其在稳定性、一致性和抗干扰性上的无可替代的优势，这样的投资在工业检测和其他精密光学测量领域往往是值得的。
远心镜头的核心设计在于对主光线方向的精准控制。通过灵活配置物方、像方或双远心结构，远心镜头能够满足不同场景下的高精度需求。无论是在复杂的工业环境中还是在需要极高精度的测量任务中，远心镜头都能展现出其独特的优势。虽然成本较高，但它的高稳定性和一致性使得它成为工业检测领域的宠儿。在追求更高精度和更稳定性能的今天，远心镜头无疑是一个不可或缺的利器。
