遠心鏡頭大小控制
Edmund Optics Inc.

遠心鏡頭大小控制

作者: Gregory Hollows, Nicholas James

成像資源指南第4.3部份

任何遠心鏡頭的視場皆受前端光學直徑限制:所需視場愈大,前端光學直徑就愈大。遠心鏡頭會隨放大倍率低而變得又大又重,因為低放大倍率需要較大的前光學鏡頭,但無法用在重量或尺寸有限制的環境。鏡頭 f/# 也會影響鏡頭尺寸,特別是在高放大倍率的情況下,前光學鏡頭也會隨鏡頭速度變大。圖 1 為不同 f/# 的兩組 4X 遠心鏡頭,圖 1 上方鏡頭是以 f/6 運作的系統,而下方是以慢速 f/16 運作。

Two 4X Telecentric Lenses operating at f/6 and f/16
圖 1: 兩組 4X 遠心鏡頭 (上方為 f/6,下方為 f/16),顯示 f/# 在一定程度上可決定遠心鏡頭的元件尺寸。

如果需要特別大的視場,定焦鏡頭可額外加上光學鏡頭,創造假遠心鏡頭以擴大視場。圖 2 為增加菲涅耳透鏡 (Fresnel Lens) 的 25mm 定焦鏡頭,創造擁有 8 英寸視場的遠心鏡頭效果。這種擴增方式通常會降低影像品質,不如特別設計的遠心鏡頭,但適合成本有限、要求大視場的遠心應用環境。這種方法又因為使用菲涅耳透鏡,所以工作距離的調整彈性很低,並會有嚴重的色像差。

Fixed Focal Length Lens augmented with a Fresnel Lens, making it Pseudo-Telecentric
圖 2: 定焦鏡頭擴增菲涅耳透鏡後,形成假遠心。
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