了解工业镜头的部分技术
变焦技术
所谓变焦,指的是镜头本身可以通过调节,使焦距有较大的变化范围(通常用焦距变化的倍数来衡量,例如4倍变焦指焦距是最小焦距的4倍)。这种镜头使用中,可以通过变焦,改变成像放大倍率(在“大场景“和”局部特写“之间随意转换),适应性强,使用范围很广。
变焦的实现方式:变焦过程中,通过光学系统中的两组(或更多)透镜相对移动,改变整个系统(镜头)的组合焦距,且同时保证像面位置不动,使图像放大倍率改变而且成像始终清晰。
它与单组移动式调焦不同的,单组移动式调焦意在改变成像面的位置(虽然也会引起镜头焦距的微小改变);而变焦意在改变镜头的焦距(一般都是数倍的改变),它要求稳定像面不动。
自动光圈
调节镜头的光圈,实质上是改变了孔径光阑的孔径大小,从而改变了进光量,达到成像面亮度调节的目的。
这个过程,可以手动完成,也可以通过电机驱动来完成,后一种实现方式就是自动光圈调节。
远心(焦阑)镜头
远心光路,一般地,可以分为物方远心光路和像方远心光路两种
孔径光阑位于镜头像方焦面上(“焦阑“因此得名),入瞳位于物方无限远处,这样的光路称为物方远心光路。这种光路的特点:物方入射主光线(红色表示)与光轴平行。
孔径光阑位于物方焦面上,出瞳位于像方无限远处,这样的光路称为像方远心光路。这种光路的特点是:像方出射主光线(红色表示)与光轴平行。
这两种光路本质上是相通的,是同一种光路(焦阑)的正向和反向应用。它们较多的出现在测量仪器中,结合实际的应用会表现出格子的特点,需要加以注意。物方远心光路的成像特点是:像的大小对物距不敏感,但是对像距很敏感;而像方远心光路的成像特点是,像的大小对物距很敏感,但是对像距不敏感。
采用这两种远心光路设计制作的镜头,分别称作物方或者像方远心镜头。