答疑：再论镜头成像质量标准.docx

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1、答疑：再论镜头成像质量标准在“光学设计指引贴4（对成像镜头设计质量的评估）”中，曾给出了成像镜头象质好坏的质量标准：应从MTF要求（频率要求、高中低频的MTF要求、色频率要求、MTF视场一致性要求、MTF温度要求、调焦MTF要求、变焦MTF要求、），弥散要求，焦深要求，光能集中度要求，视场均匀性要求，畸变要求（DIST畸变要求、TV畸变要求），色差要求，公差要求，工艺性要求（中心边缘厚度差要求、单镜两半径同心性要求、中心边缘厚度要求、成本要求、玻璃加工软硬度、耐酸性等）来全面评估镜头。但这里不包括cba317同

2、行在“为什么优质镜头具有空气感“帖中所牵涉到的象质问题。我们先观察下面两个舞台投影镜头的设计结果：图1的结构：图1图2是其传函：由图可见其传函并不是太好，观察图3，是十镜三组元舞台变焦投影系统，其传函图3比传函图2好很多，但是观察二倍变焦阵列弥散图5和三倍变焦阵列弥散图图6，前者带球差比后者小很多。说明后者尽管传函传函好，但小能量的弥散明显，成像的对比度较差，这就是前面cba317同行所提到的质量优质的镜头有空气感。图2二倍变焦图3三倍变焦图4二倍变焦阵列弥散图图5三倍变焦阵列弥散图我们在“光学设计指引贴4（对

3、成像镜头设计质量的评估）”中曾介绍了：要求镜头的MTF，RMS，GED三者之间要接近以下关系：一般情况要求接收器最小象元边长L=1/(3*镜头鉴别率)=RMS(弥散的方均根值)，GED（最大弥散值）=3*RMS。下面是RMS、GED物理的图示：图6我们再根据图3的六重结构下的传函频率，接收器最小象元边长L=1/(3*镜头鉴别率)得到各重接构下的接收器最小象元边长，然后RMS(弥散的方均根值)=接收器最小象元边长得到RMS值，再由GED（最大弥散值）=3*RMS得到GED（最大弥散值），与图7中的各重结构下的RM

4、S，GED比较，基本上是符合成像质量好的标准，实际上该镜头成像质量算较好的，但比起二倍变焦镜头成像质量要略差，还不能达到优质镜头的标准。图7三倍变焦RMS、GED数据表如何能得到优质成像镜头呢？就要用到几何象差精校的方法，得到能量集中度高的成像系统，遗憾的是ZEMAX这方面的功能相对较弱，需要用ZLP宏汇编的方法加强它。我会在“光学设计指引贴的下个专题上相加推到所有的辅助方法。前些时间，中国科学院半导体研究所的高瑀含同行给我发了他编写的“PWC_计算赛的和.ZLP“程序，非常感谢他的无私帮助，这对我下步工作有很

5、大的启发，其他同行如有好的方法希望提出宝贵意见。再次感谢高瑀含同事！高国欣2013年4约6日。”