LENS大体知识

1、Lens大体参数一)有效焦距EFL有效焦距(Effect Focal Length)是从透镜的主点到核心在光轴上的距离。依照EFL的大小可将Lens分为：标准镜头38 mm<EFFL<61 mm广角镜头(Wide)EFFL<38nun望远镜头(Tele)EFFL>61mm二)光圈数FN0.FN0.二EFL/入瞳直径=1/相对孔径相对孔径二入瞳直径/EFL,系统的入光量与相对孔径的平方成正比FY0.可分为：Infinite:平行光系统利用的FNO.Working FNO. ：Working Distance 时利用的 FMO.三)总长 Total Track概念：系统的第

2、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(Back Focal Length)是指在最正确成像距离lens最后一个面至像面在光轴上的距 离0BFL可分为：光学后焦：指Lens最后一个光学面极点至像面的距离概念为一个光路系统中，能够成像的范围。视场的表示：物高：所能成像的物的大小(在有限远时)半场角：光学系统适应是一个对称系统，因此通常都只取一半视场角做为概念(在无穷远 时)。六)放大率 Magnification：垂轴放大率：乂称之为放大率，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率。公

3、式：忙Image size/Object size简易法:M=像距/物距,只能用于物像空间介质相同时。Lens大体知识一)主面主点主面的概念：所谓的主面确实是在Lens系统中放大率为+1的两个共规面主面的位置：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概念：所谓的主点确实是主面与光轴的交点，它可分为前主点和后主点主点的位置：主点位于光轴上，是主面与光轴的交点二)Lens系统中光束的限制在任何Lens系统对能够进入系统的光束 都有必然的选择性，而这些功能是 通过光阑来实现的。光学系统的光阑可分为以下几类：1 .孔径光阑

4、Iris or Stop是限制成像光束立体角的光 阑。它决定了轴上点成像光束中 最边缘光线的倾斜角，称之为光 线的孔径角。在任何Lens系统中均会有一个孔径光阑。孔径光 阑的像：入瞳(Entrance Pupil)：Lens系统中，孔径光阑对位于其前面 的Lens所成的像。出瞳(Exit Pupil)Lens系统中，孔径光阑对位于其后面 的Lens所成的像。2 .视场光阑限制物平面或物空间能被Lens系统成像的最 大范围的光阑。它决定了 Lens系统的视场。一样 情形，视场光阑为像面上感光组件的固定框。3 .渐晕光阑在光学设计中，有时为了减小轴外像 差，便增加一渐晕光阑对通过孔径光阑的距光轴

5、较远的部份光线进行拦截。这种方式以捐躯像面 上周边亮度为代价4 .消杂光光阑在Lens系统中出于排除杂散光的目的而增加的光阑。在一样的中低档产品中，通常采纳在镜片周边或镜筒内侧涂墨或涂消光漆来达到消柴散光的作用。杂散光会致使像面有眩光或白雾，从而使像质严峻下降。三)对亮度(Relative Illuminance)的概念指中心与边缘的相对亮度。在一个成像系统里，中心的亮度与周边的亮度会有cos40比例的衰减0中心及周边的亮度值不同，假设要成像面整体亮度均匀，就需要通过系统对 光能量的散布从头分派。Lens的七种像差L 球差 Spherical Aberration球差是指光轴的物点由于在Len

6、s上的投射角度不同从而致使在像空间像点在光轴上不重合而 致使的像差。彗差是指当轴外物点通过Lens系统成像时，产生的一种非对称的轴外像差。此种像差的散布 形状以类似于彗星的拖尾而得名。3 .像散 Astigmatic像散是指当位于光轴外的物点通过Lens系统成像时所产生的一种在切向（T）和径向（S）成 像品质不同的像差。4 .畸变畸变是指当一物体通过Lens系统成像时，会产生一种对物体不同部份有不同的放大率的像 差，此种像差会致使物像的相似性变坏。但不阻碍像的清楚度。依照对物体周边及中心有放大率的不同此种像差可分为两类：正畸变：周边的放大率大于中心：负畸变：周边的放大率小于中心。Distort

7、ion:(a) Negative; (b) Distortion-Free; (c) Positive5场曲 Field Curvature场曲是指当Lens对一平面物体成像时有时会产生像面弯曲的现象，此种像差称之为场曲。场 曲会致使在像平面上中心及周边不能同时取得清楚的成像。6.位置色差位置色差是指当光轴上一物点用不同波长的光通过Lens成像时会产生像面不重合的现象。倍率色差是指当一物体通过Lens有不同波长的光成像时，由于放大率的不同从而使所成像的 高度不同，此种像差称之为倍率色差。不同波长之光线与 像面像面有不同的交点GREENWAVELE3(G7I1 WXZGKTLRGU.DUU<

8、;j<JDIFFRACTION MTFS4S.0 UH1MSPATIAL FftECUEHCY <CYCLES/M4jI 0.7 riSLD (-11.77-|J 0.9 FIX1.D (-2 3.6C* |-J 1.0 riSLD (-25.|调制传递函数（MTF）一）MTF的概念:MTF确实是从物空间到像空间的对照度关系的函数，其概念式为：调制度=最大亮度-最小光度最大亮度+最小亮度MTFM =八- Anin景物有景物的同制改何景），影像有影像的调制度（M影）-/max + /min理想的Lens系统的MTF值为1,但由于实际的Lens系统中各类像差的存在及介质的吸收等作用，

9、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系统的整体评判参数.在设计时期，可通过相关的光学设计 软件对所设计的Lens进行模拟；在制造时期，能够对Lens实体进行MTF的测试.故在现今的光学 领域MTF有着极为普遍的应用三）MTF特性1 .在MTF曲线中，当空间频率为零时，其MTF值为为1,而以后随着空间频率的增加而下 降，当降至必然程度时，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（或）。于此值时人眼已无法分辨其对照度。2 .斜向入射时，通常都会依照斜向角度的轴分为径向（Saggital）和切向（TangentaD通常简

10、写为S和T方向，而这两个方向的MTF值会不同，就一样而言，S的MTF值会优于T的MTF值 四）MTF-空间频率曲线示用意. D：FFRACTIC« LIMIT AXIS五)MTF-defocus光学材料光学玻璃为传统经常使用的要紧光学材料，一样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。其分类要紧有冕牌及火石两大系列。光学晶体也是一种较经常使用的光学材料，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，能够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，能 够用来制造偏振组件。光学塑胶材

11、料经常使用的要紧有PMMA （压克力）、PC （聚碳酸脂）等材料，塑胶光学组件能够用注射成形的 方式,生产效率高且本钱低,专门是一些具有非球面的光学组件,若是要靠传统的研磨加工方式那么本 钱很高且效率很低，故民用的非球面光学组件大部份为塑胶成形而得。镀膜材料在Lens系统中，有时为了达到必然的功能或成效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、爱惜膜等。不同功能的膜系均 采纳不同的膜系材料。如反射膜一样均采纳银、铝等金属材料。光学设计步光学设计的可能步骤如下：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，以确认是不是能够