机器视觉应用中,镜头和相机是配合使用的,我们通过一些参数来判断镜头和相机是否匹配,而法兰距就是其中一个。
法兰距
我们先来了解2个定义: 镜头后截距(法兰距):从镜头的接口处基准面到像面的距离(请参考下图)。
相机法兰距:相机机身最前端机械面(与镜头接触的机械面)到相机芯片之间的距离。
定义虽然简单,值得注意的是:只有镜头的法兰距和相机的法兰距相对应,才能让光线聚焦在相机芯片上,我们才能得到清晰的像。
通常,工业用的相机接口有C接口、CS接口、F接口、M42接口、M58接口、M72接口、M90接口、M95接口等等。其中C接口、CS接口和F接口是具有固定的法兰距;而其他的相机接口,相机的品牌不同,即使接口相同,法兰距也可能存在差异。
镜头法兰距和相机法兰距的匹配
1 镜头法兰距= 相机法兰距
我们以C接口为例,C接口相机的法兰距是17.526mm,当它配合C接口的镜头使用时,由于C接口的镜头法兰距设计是17.526mm,所以刚好能让光线汇聚在芯片位置,得到清晰的成像。
2 镜头法兰距 >相机法兰距
如果镜头不变,相机换成CS接口的,虽然CS接口的螺纹规格和C接口的相同,但是,CS接口的法兰距变成了12.526mm,要比C接口的法兰距短5mm,此时镜头成像在芯片之后。因此,为了让光线仍然能聚焦在芯片上得到清晰的像,我们就需要在镜头和相机之间加一个5mm的接圈:
以上,分别展示了镜头法兰距等于相机法兰距,刚好匹配的情况;以及镜头法兰距大于相机法兰距,加接圈则可用的情况。 接下来我们看一看镜头法兰距小于相机法兰距时会出现怎样的情形。
3 镜头法兰距 < 相机法兰距
跟上述两种情况一样,仍然让镜头保持不变,假设相机的芯片位置后移,即相机的法兰距大于17.526mm,此时镜头成像在芯片之前,如果我们想要光纤聚焦在芯片上得到清晰的像,只能将镜头继续拧进相机,但显而易见不可能这么做。所以,当镜头法兰距小于相机法兰距时,无法得到清晰的像。
结论
如果镜头和相机要匹配,镜头法兰距一定要大于等于相机法兰距; 对于C接口,CS接口,F接口的相机,法兰距固定,匹配镜头的时候不必过多考虑。但是,对于大靶面的相机,在匹配镜头时,通常都会有接圈的调节,情况复杂。
审核编辑 :李倩
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原文标题:镜头与相机法兰距匹配
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