远心镜头（Telecentric lens）

定义：远心镜头是一类将其入瞳或出瞳放置于无穷远的光学系统。是为纠正传统镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，即这种镜头拍出来的图像没有近大远小关系。

远心即指入射（或出射）光瞳在无限远处，与之对应，近心则指入射（或出射）光瞳在镜头内部。远心镜头成像原理最核心的一点是传统镜头与小孔成像原理的结合。远心镜头分为物方远心镜头、像方远心镜头和双远心镜头。下图为远心镜头的实物图。

 

下图

左:分别使用标准镜头(顶部)和远心镜头(底部)拍摄的圆柱形物体的内花键。

右:分别使用标准镜头(顶部)和远心镜头(底部)拍摄的两个完全相同的机器螺丝(间隔100 mm)。

 

 

 

 

 

 

当物体保持在一定的范围内时，远心镜头获得的图像尺寸不会随物体位移而发生变化，这一范围通常被称为“景深”或“远心范围”。由以上远心光路的分析可知，只有物方发出的光平行于镜头光轴入射，才能被远心镜头探测。因此，远心镜头的镜头前端面直径至少要与物方视场对角线一样大，也因此，相比于传统光学镜头，远心镜头更大更重更加昂贵。

此外，由于远心镜头只接收平行光，滤除了几乎所有的漫反射光源，所以在自然环境下成像较暗，所以选用平行光源（即同轴照明）可最大限度发挥双远心镜头的优势，使被测物体边缘清晰稳定，并有效去除成像过程中的噪声。

要点

1：需要同轴补光

2：物体多大镜头多大