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光学设计指引贴8《镜头样例图集》共67页

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光学设计指引贴4(对成像镜头设计质量的评估)

光学设计指引贴4(对成像镜头设计质量的评估)
弥散张角＝ArcTan 【1/(2*F#)】， 轴向色差<最小象元直径/ 【1/(2*F#)】＝最小象元直径 *(2*F#)。
例如：最小象元直径＝0.008mm， F#＝1.8，轴向色差<0.008*2*1.8 ＝0.03mm。
五 工艺性要求
1 外形尺寸要求
(1)压边量要求
(2)中心厚与边厚要求
2 同心性要求
手机投影镜头的对正精度（焦 深要求）将更难保证，这成为手机 投影镜头批量生产的难点之一，为 了使手机焦深要求不致过严，F#>2； 但这会制约手机亮度，因此手机设 计的另一难点，是需对各虑色镜进 行频谱透过率的定量分析，给出合
理的频谱透过率，角度ห้องสมุดไป่ตู้过率的综 合技术指标要求。
（4）全视场传函一致性要求
（6）色光传函要求
在常用工作条件下，主波长传函 MTF>0.45、其它传函MTF>0.35。
2 弥散要求
MTF只是象质要求之一，对于 MTF合乎要求的系统，象质只能说较 好，还不能说很好。这是因为在能 分辨的鉴别率图案周围，有可能产 生拉出的弱光带，影响对比度。客 户对此还是比较挑剔的。这个问题 主要是由弥散斑的RMS（弥散散布半 径的方均根植）、GEO（弥散散布半 径的最大值）共同决定的。 好的镜头要求RMS<最小象元直径、 GEO<3*RMS。
• 由透镜对正要求确定的焦深
焦深由光轴对成像面的垂值偏差所 决定，允许±10’。在焦深范围内 MTF>20%.
例如0.46英寸的DMD，如果最大 视场角＝±25°，那么F’＝ (0.46*25.4/2) /Tan25°＝12.53，因此光轴对成像 面的垂值偏差＝±10’时，引起DMD 角顶对中心点沿轴向移位＝ ±12.53*(10*0.00029)＝0.036mm， 即焦深＝±0.035mm，在焦深范围内， 中心与角顶成像将同时清楚。

2021年凸透镜成像规律图-凸透镜成像规律的图示

2021年凸透镜成像规律图-凸透镜成像规律的图示

凸透镜成像规律欧阳光明（2021.03.07）
条件成像光路图成像情况u与v的关
系
像的位置(与物体
在同侧或异侧)
像随物距变化的情
况
U＞2f倒立缩小实像u＞v 异侧
f＜v＜2f
物近像远像变大
u=2f倒立等大实像u=2f 异侧v=2f
*欧阳光明*创编 2021.03.07
欧阳光明（2021.03.07）
条件成像光路图成像情况u与v的关
系
像的位置(与物体
在同侧或异侧)
像随物距变化的情
况
f＜u＜2f倒立放大实像u＜v 异侧
V＞2f
物近像远像变大
u=f不能成像
*欧阳光明*创编 2021.03.07
欧阳光明（2021.03.07）
条件成像光路图成像情况u与v的关
系
像的位置(与物体
在同侧或异侧)
像随物距变化的情
况
U＜f正立放大实像u＜V同侧物近像近像变小
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。

当u大于f时，物近像远像变大；当u小于f时，物近像近像变小。

凸透镜和凹透镜的三条特殊的光
*欧阳光明*创编 2021.03.07。

光学设计指引贴4(对成像镜头设计质量的评估)

光学设计指引贴4(对成像镜头设计质量的评估)

光学设计指引贴4《对成像镜头设计质量的评估》不少光学设计同行感到镜头设计不好掌握，其实多数是对镜头设计达到什么状态就算好的把握不住。

镜头设计的目标值定的过低，以致于设计出的镜头总是不理想，同时也失去了进一步提高的动力。

目标也不能定的太高，使系统复杂化，成本过高，得不偿失。

镜头成像质量是其最重要的性能指标之一，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。

在这里的评估指标对各种成像镜头基本上都适用，其中使用在不同场合的镜头所需另外的约束，不在小结中，请根据各系统的性能要求添加合理约束。

一象质要求1 MTF要求(1)常用条件下的传函要求常用条件是指物距除两端点、变焦除两端点（五点变焦）、温度除两端点、最佳象面处的传函要求：频率（CMOS、CCD、LCOS、DMD上）＝1/（2*最小象元直径）MTF>50%(接收器各点处)频率（目视系统象面处，对应出射角＝3’的弥散，其直径定为最小象元直径）＝1/（2*最小象元直径）MTF>30%（舞台投影镜头），MTF>50%(小视场广告投影镜头)。

(2)两端条件下的传函要求指物距两端点、温度两端点、变焦两端点（五点变焦）、最佳象面处的传函要求：MTF（CMOS、CCD、LCOS、DMD上）>40%(接收器各点处)对于舞台投影镜头，由于不能用塑料镜头，故热变形，热折射率变化均不考虑，各物距调焦后的传函MTF>30%。

(3)焦深要求●由弥散斑确定的焦深当弥散光线散布方均根植RMS不大于最小象元直径时，象由点组成，成像是清楚的，下面计算的弥散半径(＝RMS)等于最小象元直径的象面的离焦尺寸：F#＝F’/φ入瞳，对应轴向光束投射角→ Q＝ArcTan【(φ入瞳/2)/ F’】＝ArcTan 【1/(2*F#)】，设F＃1.8，则Q＝ArcTan 【1/(2*F#)】＝ArcTan 【1/(2*1.8)】＝15.5°假定计算出的最小象元尺寸＝0.008mm，则由弥散斑确定的焦深＝0.008/Tan15.5°＝0.028mm。

光学零件图解说PPT课件

光学零件图解说PPT课件
• 光ห้องสมุดไป่ตู้不同的介质中传播时，具有不 同的速度。在物理学中折射率定义
了n1.2=v1/v2，称为第二种介质
对第一种介质的相对折射率。其中
v1为光在第一种介质的传播速度； v2为光在第一种介质的传播速度。
6
vd值（色散系数）
• 同一介质对不同的波长有不同 的折射率，这就是物质的色散
性。 vd =(nD-1)/(nF-nC)
2 1.6 3 0.01
4
• ①是通过去除表面所得到的表面，表面高 低不平度为3.2微米。可通过铣磨得到。
• ②是通过去除表面所得到的表面，表面高 低不平度为1.6微米。可通过树脂细砂轮铣 磨或精磨得到。
• ③是通过去除表面所得到的表面，表面高 低不平度为0.01微米。须通过先精磨、后 抛光得到。
• ④是不去除表面,是压型料表面。
14
透镜、分划板等园形光学零件 应标出下列有关尺寸和公差：
• 零件表面的曲率半径； • 外园直径及公差； • 中心厚度及公差； • 倒角尺寸及公差。 • 光学零件的表面为平面时，通常不标注。
有时标为R∞。 • （一般以参考尺寸标注球面镜的边缘厚度
及弯月透镜凸面顶点到凹面边缘的轴向尺 寸 。）
15
棱镜及其它非园形光学零件图纸上 应标出下列有关尺寸公差：
19
镀膜特性
• 平面与球面反射镜和分光镜零件图 的特有内容：对分光膜层的反射率 和透过率及其公差在技术要求中说 明；检验膜层的质量标准在技术要 求中说明。
20
简单的三视图
• 主视图 • 俯视图 • 左视图
21
愿我们在今后的工作中
• 互相学习 • 共同进步
22
个人观点供参考，欢迎讨论

光学零件图识别PPT课件

光学零件图识别PPT课件
• 光学零件的表面为平面时，通常不标注。有时 标为R∞。
• （一般以参考尺寸标注球面镜的边缘厚度及弯月 透镜凸面顶点到凹面边缘的轴向尺寸 。）
第15页，共22页。
棱镜及其它非园形光学零件图纸上 应标出下列有关尺寸公差：
• 零件的直线尺寸和角度及公差； • 倒角尺寸及公差； • 零件表面通光区域尺寸。 • 棱镜零件图上若未画出棱的倒角图形，则
对零件的要求
• N－－光圈数 • △N－－不规则、局部误差 • △R－－样板等级精度 • C－－透镜偏心差 • B－－光学零件表面疵病 • d－－光学零件中心厚度
第13页，共22页。
• f′－－透镜焦距
• 倒二面角－－给两个相交平面的棱线倒角 • 倒三面角－－给三个相交平面的棱角倒角
• D0－－光学零件的有效孔径、有效范围 • θⅠ－－棱镜第一平行差 • θⅡ －－棱镜第二平行差
2021331光学零件图2021331光学零件图的内容包括光学零件的外形尺寸材料技术要求及其特性2021331主标题栏设计更改等签名栏审核批准更改内容绘图校对设计标记标准化签名工艺年月日阶段标记材料名称名称比例重量所属装配号代号2021331光学零件图的专用表格对零件的要求光学均匀性倒三面角倒二面角对零件的要求光吸收系数应力双折射气泡度条纹度对材料的要求2021331对材料的要求气泡度2021331nd值折射率光在不同的介质中传播时具有不同的速度
光洁度符号 1 3.2
2 1.6 3 0.01
4
• ①是通过去除表面所得到的表面，表面高低不平 度为3.2微米。可通过铣磨得到。
• ②是通过去除表面所得到的表面，表面高低不平 度为1.6微米。可通过树脂细砂轮铣磨或精磨得到。
• ③是通过去除表面所得到的表面，表面高低不平 度为0.01微米。须通过先精磨、后抛光得到。

光学镜头及其应用

光学镜头及其应用
认识专业摄像机的镜头全貌微距录像键连接部位镜头控制镜头卡口
第五章 光学镜头及其运用
第1页/共45页
第五章 光学镜头及其运用
镜头的光学特性：焦距视场角相对孔径直接影响所能达到的技术可能性和艺术可能性。
第2页/共45页
1、镜头
第一节 光学镜头的特性
第3页/共45页
二、焦 距：（对摄像人员讲，掌握镜头焦距、视场角和相对孔径对画面拍摄产生影响）。 1、焦距－－（镜头焦距的长短与被摄对象在摄像机靶面上的成像面积成正比。）
第20页/共45页
四、拍摄长焦距镜头应该注意的问题：
特别是物距较近、F值小时不要产生焦点不实的现象 一般是以寻像器上是否清晰为准,不要依椐焦距值。 视场子角窄，摄像机不稳可能会引起画面抖动。
第21页/共45页
一、广角镜头 1、广角镜头:短焦距镜头 如: 16mm、12mm、10mm等。
第31页/共45页
第四节 变焦距镜头
变焦距镜头的变焦倍数 162/9=18
第32页/共45页
一、变焦镜头： 1、变焦镜头－－是相对于定焦距而言的，是一种可连续变换焦距的镜头。它由多组正、负透镜组成，除固定镜组外，还有可移动的镜组。变角镜头由广、标准、长三部分组成。一个镜头不但可以代替三种镜头，而且还可以通过连续变换焦距使画面景别发生连续变化，形成推、拉镜头的效果。变焦距镜头……依靠镜头里的一组或几组镜片在象平面面积不变的情况下通过连续改变镜头焦距的长短，形成不同视场角的镜头。一般包括标准、长焦、广角三个部分。目前摄像机大部分都只配一个变焦距镜头
第41页/共45页
不动机位对同一物体单一方向变焦推或拉，最好跨一级别景别。如从全景推至近景（跨过中景，画面景别变化不大，易产生误解）
第42页/共45页

课件4：光学镜头-图文

围内保持聚焦。 如果扛着ENG／EFP摄像机走动，甚至跑动，就不可能一直预先设定变焦。在这种情况
下，通过把变焦设在广角端位置，可以大大减少调焦的工作。
2020/12/18
1133
预设：
首先把目标物变焦推近到最大位置，例如一个新闻播音场景中播音员的脸部；然后转动 变焦镜头的焦点控制器聚焦于播音员的鼻梁或眼睛。当变焦退出到一个全景时，会注意 到每一样东西都仍然在景深中。当再一次变焦推近，它们也仍然在景深中。
当变焦推(zoom in)到极限，镜头的焦距在最窄角度的位置，摄像机将提供一个狭窄的视线 或视域。
当把变焦设在两极的的中间位置，摄像机给与一个类似于肉眼实际看到的这个场景的视像。
2020/12/18
99
ห้องสมุดไป่ตู้
焦距的大小决定着视场角的大小，焦距数值小，视场角大，所观察的范围也大，但距
离远的物体分辨不很清楚；焦距数值大，视场角小，观察范围小。在摄像过程中，摄像者
实现镜头变焦有两种控制方法：电动变焦、手动变焦。 电动变焦靠电动推拉杆（T推－W拉）来控制，手在推拉杆上用力的大小可改变镜头
运动的速度。 电动变焦的特点是镜头在推拉的过程中变化均匀。手动变焦是通过直接用手拨动变
焦环实现的，手动变焦一般是在镜头需要急速推拉时才能使用。
2020/12/18
44
标准镜头、长焦距镜头和广角镜头。 标准镜头(中焦距镜头)
2020/12/18
1100
2、变焦范围 当一个变焦镜头变焦拉到极限时能提供一个全景。例如，整个网球场和部分露天看台，
当变焦推到极限时能提供一个运动员神情紧张的特写，那么这个镜头就有一个很好的变焦 范围(zoom range)。更准确地说，变焦范围是在变焦期间能够改变镜头焦距(由此改变视角 或者视像)的程度。

光学镜头及其运用PPT课件

相似： 1、都引起连续的景别变化
2、被摄主体都产生从小到大的变化
区别
1、视角： 移动机位推拉镜头不会改变视角； 变焦推会使视角变窄，变焦拉会使视角变宽。
2、视距： 变焦距推拉镜头不会改变物距； 移动机位推拉镜头使摄像机与被摄主体之间的距离（视距）发生了改变
3、景深： 移动机位推拉镜头的焦距是不变的，所以景深不会改变； 变焦推拉由于镜头焦距发生了变化，会影响景深：推镜头会减
主光轴
透镜
焦平面
焦距
焦点
视场角
• 在成像面积不变、拍摄距离相对固定的情况下，镜头焦距越长， 视场角越小，摄像机镜头在焦平面上所能拍摄的清晰影像的范 围越小。
• 在成像面积不变、拍摄距离相对固定的情况下，镜头焦距越小， 视场角越大，摄像机镜头在焦平面上所能拍摄的清晰影像的范 围越大。
• 摄像机在同一距离上对同一被摄对象进行拍摄时，使用不同焦 距的镜头会改变对象在画面中的成像面积大小和背景范围，即 透视关系。
视场角
• 镜头视场角是用来表现摄像机镜头视场角大小的参数，决定了 能在感光胶片上良好成像的空间范围。
• 视场角的大小约为成像边缘与镜头光心形成的夹角。 • 光学镜头的视场角受镜头成像面积与镜头焦距这两个因素的制
约。 • 一般在拍摄中只能通过改变镜头焦距的镜头来实现改变视场角
大小。（为什么？）
视场角
3、可以通过小景深来突出、美化人物。
另外，在拍摄特写的时候能较好的还原五官比例
4、压缩纵向空间，使画面饱满。
5、利用焦点转换，完成画面形象主体的转换。 6、拍摄虚焦画面
三、长焦镜头拍摄时应注意的问题： 1、由于景深小，因此要注意调焦的精准。
最好能使用监视器。 如果是拍摄运动物体或者采用运动摄像，一般要在开始拍摄前先预测焦点，在正式拍摄时可按照预

第六章光学镜头及其运用(共50张PPT)


• 8、可以产生人眼不常见景象，创造富有诗意 画面。
第二节 长焦距镜头
四、应该注意的问题：
• 1、焦点必须调准。 • 特别是物距较近、F值小时不要产
生焦点不实的现象 一般是以寻像器 上是否清晰为准,不要依椐焦距值。
• 2、长焦时更需要注意“稳” • 视场角窄，摄像机不稳可能会引起
画面抖动。
第三节 广角镜头
第二节 长焦距镜头
三、功用：
• 2、跨越复杂空间,拍摄不易接近或无法 接近的人物或场面。（利用长焦距镜头 远距离拍出小景别的造型效果）。
2、“跨越复杂空间,拍摄不易接近或无法接 近的人物或场面”还包括：
①表现成百上千的人群中的某一个人 。
②隔山、隔河表现对面的物体或事件。 ③通过院墙、栅栏表现院内的活动。
• 2）艺术上指摄像机连续拍摄一段电 视画面。
• 我们所学的是指摄像机上的光学透镜 组.镜头的光学特性－－由焦距、视场 角、相对孔径三个因素构成。
一、镜头
第一节 光学镜头的特性
2、镜头分类：
• [1]按使用场合：
•
摄影镜头；
•
摄像镜头；
•
医用镜头 。
• [2]按焦距分有：
•
定焦距镜头（长焦、短焦、标准）；
• 变焦组：镜片的移动可改变镜头的焦 第一节 光学镜头的特性
第一节 光学镜头的特性 3、调整画面构图选择最佳景物，突出视觉重点
距，即改变图像的放大率。一般变焦 摄影镜头；
柔光镜:降低清晰度,不影响色彩和反差 2、“跨越复杂空间,拍摄不易接近或无法接近的人物或场面”还包括：
距镜头的变焦倍数可达12～22倍。
距光学镜头。
常见的有： 12mm---------75mm 6倍 10mm---------150mm 15倍 9.5mm--------143mm 15倍
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