Page 22 - VSDC_MayJun2018_eMag

技术趋势
Technology Trends

定焦or变焦？
定焦镜头因为使用更少的光学元件、具有低光学失
真和相对便宜等优点，在机器视觉系统中被广泛使用。
然而，在某些应用中，可能需要改变视场，特别是系统
设计可能会随时间而改变的情况，或是系统集成商需要
为某一应用确定合适的焦距的情况。在这种情况下，可
以选择变焦距镜头。不同于缩放镜头（zoom）在焦距改
变时保持焦点位置不变，变焦距镜头需要重新对焦，同
时允许对不同的视场进行成像。
CBC/Computar 公司的 Pete Kepf 在他的白皮书《选
择机器视觉镜头的七大重要因素 Seven Important Factors
When Selecting a Machine Vision Lens》中指出，对于给定
的工作距离，变焦镜头通过调节改变放大率和视场，并
且通常会调节镜头的光圈、焦距和焦点。与定焦镜头不
同，变焦镜头会指定焦距范围，如 3.5~8mm 或 6.5~52mm，
这意味着镜头的焦距可以在这些范围内调节。
相比于定焦镜头，变焦镜头更为昂贵，因为它们需
要来回滑动的中间组件或后部组件、以及一个单独的前
部单元焦点调节机构。加拿大相机供应商 Lumenera 公
司在《为视觉系统选择镜头 Selecting a Lens for a Vision
System》一文中指出，如果系统中使用的相机事先已经
选定，那么明智的做法是 ：考虑购买便宜（低质量）的
变焦镜头来确定合适的焦距。
与需要重新聚焦的变焦镜头不同，缩放镜头或齐焦
镜头（parfocal）在焦距改变时保持焦点位置不变。虽然
许多公司使用缩放镜头这一术语来描述他们的产品，但
其中许多产品实际上是需要手动再聚焦的变焦镜头。
例如，Moritex 公司的 MLH-3XMP 镜头具有 0.3 至
1 倍的放大率和 90mm 的工作距离，在其公司网站上被
列为缩放镜头。然而，它实际上是一个变焦镜头，因为
它具有一个可变的焦点设置机制。Navitar 公司的 Zoom
7000 镜头被命名为缩放镜头，它是一款近聚焦手动缩放
镜头，用于对直径超过 1 英寸的物体进行成像，在其缩
放范围内是齐焦的，因此所捕获的图像在缩放范围内保
持在焦平面上，并不需要手动重新聚焦。

放大

尽管缩放镜头在机器视觉应用中并不常见，但这类
镜头常常被用于显微成像等应用中，以提供手动或电机
控制的图像放大。通过使用这种缩放镜头，操作人员无

视觉系统设计 Vision Systems Design China May/Jun 2018 19