物方远心、像方远心与双远心怎么分？三种远心光路的区别

「远心镜头」不是一个单一概念。按远心光路设计在物方还是像方，可分为物方远心、像方远心和双远心三类，三者解决的是不同的问题、价格与体积也差很多。这一节用实测参数把它们区分清楚。

先说远心要解决的根子问题

普通（非远心）镜头有个固有特性：放大率随物距变化。工件离镜头近一点，成像就大一点；远一点，成像就小一点。这就是透视误差，也就是常说的「近大远小」。

对拍照来说这不是问题，但对测量来说是致命的——同一个工件，放的位置稍有不同，测出来的尺寸就不一样。

远心光路的做法是：把孔径光阑放在焦平面上，使主光线平行于光轴。这样一来，只要物体落在景深范围内，它在像面上的投影大小就基本不随轴向位置变化。

物方远心：解决「工件前后动」

物方远心指的是：孔径光阑位于像方焦平面，使得物方主光线平行于光轴。

效果是：工件沿光轴方向前后移动时，成像放大率基本不变。

这正是尺寸测量最需要的能力。因为产线上的工件不可能每次都精确停在同一高度——来料厚度有公差、传送有姿态波动、工件本身可能有台阶。物方远心让这些轴向波动不再直接转化为尺寸误差。

指标上对应的是物方远心度，即物方主光线与光轴的夹角，越小越好。

像方远心：解决「相机装偏了」

像方远心指的是：孔径光阑位于物方焦平面，使得像方主光线平行于光轴。

效果是：相机像面位置有偏差时，成像放大率基本不变。

这个特性解决的是另一类问题：相机的 C 接口有加工与装配公差，法兰距（flange back）存在微小偏差，温度变化时机械结构也会有微量变形。这些都会让像面偏离理想位置。

像方远心让镜头对这类偏差不敏感，在多相机系统或需要长期稳定性的场合很有价值。

指标上对应的是像方远心度。

双远心：两者都要，代价是体积

双远心是物方与像方同时远心，兼具两者的稳定性，是尺寸测量场景的主力选择。

以 POMEAS LTCM02-180-G 为例，官方参数同时给出了两个方向的指标：

官方对双远心价值的描述是：「普通工业镜头容易受到工件高度和安装位置变化的影响，使同一工件在不同位置出现尺寸变化。双侧远心设计能够改善这种透视误差，使工件在一定景深范围内移动时，图像倍率保持稳定」。

代价要提前算清：这支镜头长 280.7 mm、直径 Φ95 mm。远心镜头的体积普遍比普通镜头大得多——因为要保证光线近乎平行地通过，前组镜片直径必须覆盖整个视野。设备空间规划阶段就要把这一点算进去。

怎么选：按你的误差来源反推

选择的核心依据是你的主要误差来源是什么：

• 工件轴向位置不稳定（厚度公差、台阶、姿态波动）→ 物方远心是刚需，做尺寸测量基本逃不掉
• 相机安装与温漂（多相机系统、长期无人值守、环境温度变化大）→ 补上像方远心
• 只是做有无判断、定位、读码，对尺寸精度要求不高 → 普通镜头即可，不必上远心，省成本也省体积

另外，远心镜头还有一个常被忽略的约束：远心镜头的视野是固定的，由倍率与靶面决定（例如 LTCM02-180-G 在 1 英寸靶面下为 64.0 × 48.0 mm）。它不能像变倍镜头那样调节视野。如果被测工件尺寸跨度大，需要多套远心镜头，或者改用变倍镜头做观察、远心镜头做测量。

温度方面也要留意：PMS-LTCM017-110 的工作温度为 -30℃～+50℃，而 LTCM02-180-G、PMS-LTC1-110、PMS-LTC1-65 为 -10℃～+50℃。低温环境要挑对型号。

相关产品

• LTCM02-180-G 0.2X 大视野双远心镜头
• PMS-LTCM02-180S-G 0.2X 高分辨率远心镜头
• PMS-LTCM017-110 远心镜头（-30℃～+50℃）

常见问题

物方远心和像方远心分别解决什么问题？

物方远心让工件沿轴向前后移动时放大率不变，解决来料厚度公差、台阶、姿态波动带来的误差；像方远心让相机像面位置有偏差时放大率不变，解决安装公差、法兰距偏差与温漂。

双远心值得多花钱吗？

取决于误差来源。若工件轴向位置不稳定且要做定量尺寸测量，物方远心基本是刚需；若同时存在相机安装偏差、温漂或多相机系统，补上像方远心。若只做有无判断与定位，普通镜头即可。

双远心镜头的体积有多大？

以 LTCM02-180-G 为例：镜头长度 280.7mm、直径 Φ95mm、C 型接口、工作距离 180mm。远心镜头为保证光线近乎平行通过，前组镜片直径需覆盖整个视野，体积普遍远大于普通镜头，设备空间规划要提前算入。

远心镜头能调节视野吗？

不能。远心镜头的视野由倍率与靶面固定，例如 LTCM02-180-G 在 1 英寸靶面下为 64.0×48.0mm。若工件尺寸跨度大，需配多套远心镜头，或用变倍镜头做观察、远心镜头做测量。

低温环境能用远心镜头吗？

要看具体型号的工作温度。PMS-LTCM017-110 为 -30℃～+50℃，而 LTCM02-180-G、PMS-LTC1-110、PMS-LTC1-65 为 -10℃～+50℃。低温场景需挑对型号。

LTCM02-180-G 的远心度具体是多少？

官方参数：物方远心度 <0.02°（0.1°），像方远心度 <0.5°。注意不同型号参数表的单位口径可能不同（如 PMS-LTCM017-110 的物方远心度标注为 <0.01%），横向比较前需确认单位。

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