工业变焦镜头是什么

导读

工业镜头是机器视觉中用于成像的组件，其主要功用是将目的成像到图像传感器上，其成像质量直接影响到机器视觉系统的整体性能。不同的应用需求选择不同类型的工业镜头，机器视觉行业内通常将工业镜头分为定焦镜头、变焦镜头、线扫镜头、远心镜头号，这些分类并没有严厉的界线。

概念

根据焦距能否调理，可分为定焦镜头和变焦镜头两大类。根据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、规范镜头、长焦镜头四大类。定焦镜头具有固定的视场角，但这种镜头依然能够在不同工作间隔处对焦，最常见的做法改动镜头与传感器之间的间隔。由于这种镜头运用灵敏，且具有优良的性能，因而在大多数机器视觉应用中，通常采用定焦镜头。

定焦距镜头设计成具有固定视场角度，而变焦镜头是在一定范围内能够变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角。变焦镜头特别合适运用过程中需求最大限度的灵敏性，但不需求高分辨率的应用。

原理

关于变焦距系统来说，由于系统焦距的改动，必然使物像之间的倍率发作变化，所以变焦距系统也称为变倍系统。多数变焦距系统除了请求改动物像之间的倍率之外，还请求坚持像面位置不变，即物像之间的共轭距不变。

对一个肯定的透镜组来说，当它对固定的物平面做相对挪动时，对应的像平面的位置和像的大小都将发作变化。当它和另一个固定的透镜组组合在一同时，它们的组合焦距将随之改动。如图2所示，假定第一个透镜组的焦距为f′1， 第二个透镜组对第一个透镜组焦面f1′的垂轴放大率为β2，则它们的组合焦距f′为

分类

依据镜头的控制方式，变焦镜头可分为手动变焦镜头、自动光圈电动变焦镜头和电动三可变镜头。

（1）手动变焦镜头：焦距和光圈能够手动调理，通常在运用过程中一次性停止调整。

（2）自动光圈电动变焦镜头，这种镜头增加了两个微型电机，其中一个微型电机控制变焦环的转动以改动焦距，另一个微型电机控制聚焦环的转动使镜头完成聚焦。电机可由人工经过施加电压来控制，故而又称“两可变”镜头。

（3）电动三可变镜头：三个可调参数（光圈、焦距、聚焦）都是电动可变的，相比于“两可变”镜头，仅仅是将光圈的调整方式从自动控制变为遥控控制，目前该类镜头的应缴镜头，由于不再是自动光圈，减少了自动控制电路局部。

结语

变焦镜头在成像质量上还无法与定焦镜头相媲美，因而工业上应用较多的仍是定焦镜头，目前只是在较少的应用场景中运用小变倍比的手动变焦镜头。但随着光学设计和加工技术的不时进步，以及机器视觉中检测需求的不时增加，工业用变焦的镜头也正朝向大变倍比和高清化开展。由于变焦镜头具有可以改动观测视场的优势，在机器视觉中能够运用一个镜头替代多个镜头，有利于简化系统机构，因而变焦镜头在将来机器视觉中的应用中会越来越普遍。