工作距离及物像距离法兰距离及镜头接口
工业镜头中常用的一些关于距离的参数，别再傻傻分不清了。
工作距离（WD）是指镜头最下端机械面到物体的距离。
物像距离（O/I）指物平面到相机芯片间的距离。
法兰距是指相机芯片到镜头与相机接口端面的距离。
物距（O/I）=工作距离（WD）+镜头长度+法兰距
常见的C口镜头和相机，法兰距为17.526mm。
在机器视觉行业中，许多镜头设计时为了保证成像质量，工作距离通常为一个固定值或一个较窄的范围。如远心镜头，作为行业标准的工作距离是40mm、65mm、110mm。
在实际项目中，我们建议进行设备机械设计前应先考虑视觉系统，使镜头工作距离的选择不受机械空间的限制，从而在保证最佳的光学性能的同时降低成本。否则可能因为一个特殊的工作距离要求，导致选型十分困难，不得不定制镜头。
在线阵项目中，由于各相机厂商定义的法兰距不同（如同样是M72*0.75接口，法兰距可能为6.56mm, 9.4mm, 12mm, 19.55mm等）， 且线阵镜头通常需搭配很长的转接环，此时物像距离对于选型而言变得更有意义。因此作为专业的机器视觉从业者，我们与客户沟通时，需要正确判断客户所描述的空间是指工作距离还是物像距离。
镜头的后截距需和相机的法兰距离对应，才能让光线聚焦在相机芯片上。
通常，工业相机接口有C接口、CS接口、F接口、M72接口、M95接口等等。除F接口外，其他接口一般用螺纹的尺寸规格去定义，并且会有特定的法兰距离，而F接口则为卡扣式的接口。
以C接口为例，它的螺纹规格是1英寸直径，螺纹是32牙/英寸，可以兼容使用于最大4/3”芯片的工业相机（对角线长度约22.6mm）。C接口相机的法兰距离为17.526mm，需配合C接口的镜头使用，如下图——
而CS接口，螺纹规格和C接口相同，但是法兰距离为12.526mm，比C接口短5mm，因此 C接口镜头配合CS接口相机时，需要加一个5mm的接圈，否则成像位置会在芯片之后，如下图——
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【视觉知识】工业镜头的接口和法兰距
工业镜头的接口和法兰距
工业镜头和工业相机之间的接口有许多不同的类型，工业相机常用的包括C接口、CS接口、F接口、V接口、M42接口、M58接口等。接口类型的不同和工业镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般也可以找到各种常用接口之间的转接口。
比如我司的双远心镜头和远心镜头大部分用的是C接口，这也是工业相机最常见的国际标准接口。C口为1英寸—32UN英制螺纹连接口，它的后截距为17.5mm。我司的TTL39.2系列双远心镜头使用F口及M58口，适配大多数大靶面相机。
法兰距介绍
在光学系统中，最后一个光学镜片表面的顶点到像面的距离称为后截距，也叫法兰距。对于不同的光学系统，其后截距都是不一样的。因此，在安装镜头时，需要调节镜头到相机的相对位置，使相机sensor到镜头最后一面顶点的距离满足后截距的要求，即使得图像传感器位于镜头的像平面上。
部分工业相机接口具有固定的法兰距，例如C口和F口。在这里以C口为例，我们说说镜头额相机法兰距的匹配。
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也是17.526mm，所以刚好能让光线汇聚在芯片位置，得到清晰的成像。
如果镜头不变，相机芯片前移，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垫片，以保证光线汇聚在芯片位置。
如果镜头保持不变，芯片后移，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成像，只能将镜头继续拧进相机，但显而易见，这几乎是不可行的。所以，当镜头法兰距小于相机法兰距时无法得到清晰的像。
在机械制造中，由于公差的存在，每个镜头都无法完美达到设计的后焦距，这使镜头成像尤其是工作距出现偏差，这属于不可抗力因素，光虎光学为了尽可能减小这个误差，配备了调节镜头后焦距的垫片，通过垫片调整到成像最佳位置。
基于上述理论，我们还可以通过增减垫片这种手段，在一定范围内微调双远心镜头的工作距离。这种调整，对镜头的性能和倍率影响基本为零，这也是双远心镜头的特性，普通的远心镜头不能达到这种效果。
例如：光虎双远心镜头TTL11.5-25-50C这支镜头，如果您需要稍大或稍小于50mm工作距，在满足您性能要求的情况下可以适当地调整垫片，微调法兰距使镜头达到要求的工作距离。
【来源：光虎光学内部培训资料】
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