Lente telecéntrica


Una lente telecéntrica es una lente óptica especial (a menudo una lente de objetivo o una lente de cámara ) que tiene su pupila de entrada o salida , o ambas, en el infinito. Las lentes telecéntricas se utilizan a menudo para mediciones o reproducción ópticas bidimensionales de precisión y otras aplicaciones que son sensibles al aumento de la imagen o al ángulo de incidencia de la luz.

La forma más sencilla de hacer que un objetivo sea telecéntrico es colocar el tope de apertura en uno de los puntos focales del objetivo . Esto hace que los rayos principales ( rayos de luz que pasan a través del centro de la apertura) en el otro lado de la lente sean paralelos al eje óptico para cualquier punto en el campo de visión . Las lentes telecéntricas disponibles en el mercado suelen ser lentes compuestas que incluyen varios elementos de lente para mejorar el rendimiento óptico. La telecentricidad no es una propiedad de las lentes dentro de la lente compuesta, sino que se establece mediante la ubicación del tope de apertura en la lente. El tope de apertura selecciona los rayos que pasan a través de la lente y la selección específica es lo que hace que una lente sea telecéntrica.

Si no hay un objetivo telecéntrico, o bien es entocentric o hypercentric . Los lentes comunes suelen ser entocéntricos. En particular, una única lente sin un tope de apertura independiente es entocéntrica. Para tal lente, el rayo principal que se origina en cualquier punto fuera del eje óptico nunca es paralelo al eje óptico, ni delante ni detrás de la lente. Una lente no telecéntrica exhibe un aumento variable para objetos a diferentes distancias de la lente. Una lente entocéntrica tiene un aumento menor para objetos más lejanos; los objetos del mismo tamaño parecen más pequeños cuanto más lejos están. Una lente hipercéntrica produce imágenes más grandes cuanto más lejos está el objeto.

Una lente telecéntrica puede ser telecéntrica objeto-espacio , telecéntrico imagen-espacio , o bi-telecéntrico (también doble telecéntrica ). En una lente telecéntrica de espacio de objeto, el tamaño de la imagen no cambia con la distancia del objeto, y en una lente telecéntrica de espacio de imagen, el tamaño de la imagen no cambia con la distancia del lado de la imagen desde la lente.

Una lente telecéntrica de espacio de objetos tiene la pupila de entrada en el infinito y proporciona una proyección ortográfica en lugar de la proyección en perspectiva en una lente entocéntrica. Las lentes telecéntricas de espacio de objetos tienen una distancia de trabajo . Los objetos a esta distancia están enfocados y se visualizan nítidamente en el sensor de imagen a una distancia focal de brida en la cámara. Un objeto que está más cerca o más lejos está desenfocado y puede verse borroso, pero tendrá el mismo tamaño independientemente de la distancia.

Los lentes telecéntricos tienden a ser más grandes, más pesados ​​y más costosos que los lentes normales de distancia focal y número f similares . Esto se debe en parte a los componentes adicionales necesarios para lograr la telecentricidad, y en parte a que el primer elemento en una lente telecéntrica del espacio de objetos debe ser al menos tan grande como el objeto más grande del que se va a formar la imagen. El elemento frontal de una lente telecéntrica de espacio de objetos suele ser mucho más grande que la montura de la cámara. A diferencia de las lentes entocéntricas donde las lentes se hacen más grandes para aumentar la apertura para una mayor colección de luz o una profundidad de campo menor , una lente telecéntrica de espacio de objetos de mayor diámetro (pero similar) no es más rápidaque una lente más pequeña. Debido a sus aplicaciones previstas, las lentes telecéntricas a menudo tienen una resolución más alta y transmiten más luz que las lentes fotográficas normales.


Lente bi-telecéntrica con elemento frontal de 208 mm de diámetro y una interfaz de cámara con montura C
Imagen telecéntrica del espacio del objeto donde la apertura está en el plano focal posterior del objetivo.
Imagen telecéntrica del espacio de imagen donde la apertura está en el plano focal frontal del objetivo.
Imágenes bi-telecéntricas donde la apertura está en el plano focal común de dos lentes confocales .