有关LENS的一些基本知识.docx

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1、调制传递函数(MTF)一）MTF的定义：MTF就是从物空间到像空间的对比度关系的函数，其定义式为：调制度=最大亮度-最小亮度/最大亮度+最小亮度景物有景物的调制度(M景)，影像有影像的调制度(M影)理想的Lens系统的MTF值为1,但由于实际的Lens系统中各种像差的存在及介质的吸收等作用，都会使MTF产生较大的衷减．二）MTF的意义及作用在Lens系统中，MTF是对Lens系统的总体评价参数．在设计阶段，可通过相关的光学设计软件对所设计的Lens进行模拟；在制造阶段，可以对Lens实体进行MTF的测试．故在当

2、今的光学领域ＭTF有着极其广泛的应用三）MTF特性1.在MTF曲线中，当空间频率为零时，其MTF值为为１，而之后随着空间频率的增加而下降，当降至一定程度时，人眼或其它感光组件就无法对其进行分辨．注：人眼对MTF的极限分辨值为0.07（或0.05）。于此值时人眼已无法分辨其对比度。2.斜向入射时，通常都会根据斜向角度的轴分为径向(Saggital)和切向(Tangental)通常简写为S和T方向，而这两个方向的MTF值会不同，就一般而言，S的MTF值会优于T的MTF值四）MTF-空间频率曲线示意图五）MTF-de

3、focus光学材料光学玻璃为传统常用的主要光学材料，一般的光学玻璃的光波透明范围为350nm~2500nm,在低于400nm时已开始中显示对光的强烈吸收。其分类主要有冕牌及火石两大系列。光学晶体也是一种较常用的光学材料，如在光学仪器及光通信组件中均有较多的应用。有些光学晶体的波带很宽，且性能特异，可以应用到红外或紫外等特殊场合。另，很多晶体具有双折射的性质，可以用来制造偏振组件。光学塑胶材料常用的主要有PMMA(压克力)、ＰＣ（聚碳酸脂）等材料，塑胶光学组件可以用注射成形的方法,生产效率高且成本低,特别是一些具

4、有非球面的光学组件,如果要靠传统的研磨加工方法则成本很高且效率很低,故民用的非球面光学组件大部分为塑胶成形而得。镀膜材料在Lens系统中，有时为了达到一定的功能或效果需在组件表面上加镀不同的膜层。膜系按其能可分为增透膜、反射膜、滤光膜、分束膜、分色膜、偏振膜、导电膜、保护膜等。不同功能的膜系均采用不同的膜系材料。如反射膜一般均采用银、铝等金属材料。光学设计步骤光学设计的大概步骤如下：一、阅读设计任务书，全面了解设计任务的要求，并作相关的评估；二、了解Lens生产方的生产能力，以确认是否可以在设计中采用非球面的设

5、计；三、进行初始化的计算，确定本次设计所要采用的初始结构。在这一步需根据任务要求来估算高级像差的大小；四、利用光学设计软件对初始结构进行光线的追踪，从而对系统进行优化。在这一步一定要选定合适的优化参数，进行像差的修正与平衡；五、运用相关工具对所设计结构进行分析与评估，如OK，则转入下一步；六、对所设计系统进行公差分配。Lens基本参数一）有效焦距　EFL有效焦距(EffectFocalLength)是从透镜的主点到焦点在光轴上的距离。根据EFL的大小可将Lens分为：标准镜头　　　　　　　　38㎜＜EFFL＜6

6、1㎜广角镜头（Wide）　　　　EFFL＜38㎜望远镜头（Tele）　　　　EFFL＞61㎜二）光圈数　FNO.FNO.=EFL/入瞳直径＝1/相对孔径相对孔径=入瞳直径/EFL，系统的入光量与相对孔径的平方成正比FNO.可分为：Infinite:平行光系统使用的FNO.WorkingFNO.:WorkingDistance时使用的FNO.三）总长TotalTrack定义：系统的第一面至像面间的距离。它决定整个光学系统的外形的大小。四）后焦BFL后焦（BackFocalLength）是指在最佳成像距离lens最

7、后一个面至像面在光轴上的距离。BFL可分为：光学后焦：指Lens最后一个光学面顶点至像面的距离机械后焦：指Lens　Barrel最后一个机械面至像面的距离五）视场定义为一个光路系统中，可以成像的范围。视场的表示：物高：所能成像的物的大小（在有限远时）半场角：光学系统习惯是一个对称系统，所以通常都只取一半视场角做为定义（在无限远时）。六）放大率Magnification：垂轴放大率：又称之为放大率，是指当对象通过一个Lens组件成像后，在像面(Image)上所成像的高度与物高的比率。其余两种为：横向放大率及角放大

8、率。公式:M=Imagesize/Objectsize简易法:M=像距/物距，只能用于物像空间介质相同时。Lens基本知识一）主面主点主面的定义：所谓的主面就是在Lens系统中放大率为+1的两个共轭面主面的位置：Lens系统均有两个主面，分为前主面和后主面或者称之为物方主面和像方主面，在高斯光学中，主面为一与光轴相垂直的平面主点的定义：所谓的主点就是主面与光轴的交点，它可分为前主点和后