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文档简介
1,鏡頭光學規格的介紹,Curtis,主題,2,Curtis,內容大綱,3,SPEC.,Curtis,未來發展,4,Curtis,BFL,基本光學系,5,1、Image circle sensor size(D)。 2、D + 0.4mm( Package 公差)。,MEMO:光學設計的考量,要從了解SENSOR開始。 光學設計需與SENSOR達到最佳配合。,sensor1,Curtis,6,sensor2,Curtis,尺寸表,7,FOV: Field Of View,D,f,FOV = 2 = 2 tan-1 D / 2f ,FOV,sensor,例:SENSOR對角線D=5mm, 焦點距離f=3mm, 則FOV為: FOV = 2 = 2 tan-1 5 / 2*3 = 79.6(度),Curtis,8,F/#_1,D,f,sensor,F/#:決定光通量、影像的亮度。 F/# = f / D I0 1 / (F/#)2(進光量與F/#平方成反比)。,I0Image Intensity 流明 照度,MEMO:F/#數值愈小 設計上困難度愈高。 FOV愈大 設計上困難度愈高。,Curtis,9,F/#_2,F/2.8比F/4.0亮度亮兩倍。,例:F/#=2.8 & 4, 焦點距離f=50mm, 則入光大小為: F/# = f / D;D = f / F/# 1、D(F/2.8) = 50 / 2.8 = 17.86 2、D(F/4.0) = 50 / 4.0 = 12.5,1、D(F/2.8) = 50 / 2.8 = 17.86 2、D(F/4.0) = 50 / 4.0 = 12.5以圓面積計算公式計算如下:( R2 ) 1、3.14 * 17.862 1002 2、3.14 * 12.52 491 (面積F/2.8) 2 * (面積F/4.0),Curtis,10,F/#_3,CCD靈敏度較CMOS為高。,MEMO:CCD所使用的F/#值較大(即光圈較小)。 如果使用過大的光圈,則會落於飽和區 使得成像品質不好。,Curtis,11,MTF1,黑,白,Co (Bmax Bmin) / (Bmax + Bmin) = contrast 代表的是層次感、立體感。,Lens design Good image Quality Image Quality: MTF Distortion CRA(tele-centric angle) RI Flare&Ghost,Bmax,Bmin,Curtis,2019/10/26,12,13,0,50,100,MTF,0.5,1.0,(lp/mm),MTF2,截止頻率,MTF Ci / Co,Co :物,Ci :像,Optical system Non-perfect lens 因材料、加工、組立所產生的缺陷。,100%,70%,Curtis,14,MTF3,S:Sagittal,弧矢面,放射狀。 T:Tangential,子午面,同心圓狀。,Curtis,15,MTF4,0,100,1.0,(lp/mm),截止頻率,fN,Aliasing現象 False color Moire pattern,fN = Nyquist frequency = 1 / 2p 例:p = 3.2m fN = 1 / (2*3.2*0.001) = 1000 / 6.4 = 156 (lp/mm),MEMO:如何消除Aliasing?利用“OLPF”。,Curtis,16,OLPF1,OLPF: 1、雙折射式(Crystal、quartz) 2、繞射式(grating 光柵),Curtis,17,OLPF2,false colors,Curtis,18,IR_CUT Filter_1,IR_CUT Filter,IR_CUT Filter 1、反射式(Reflection type):干涉鍍膜。 2、吸收式(Absorption type):藍玻璃。,Curtis,19,IR_CUT Filter_2,規格標示例:650nm 15nm T = 50,Curtis,20,IR_CUT Filter_3,反射式IR_CUT Filter的Angle shift 問題 入射角度增加,截止波長往短波長偏移。 吸收式_(藍玻璃、綠玻璃) 無Angle shift 問題 但,材料特性為質軟、容易起化學變化, 容易吸水有潮解現象,耐候性不佳等問題。,Curtis,21,CRA_1,C.R.(30),CRA(),Chief Ray Angle(CRA),A.S,I0,I,Image plane,與CRA有關的參數: 1、cos4 Law : I = I0cos4 2、RI = I / I0 (相對照度),Curtis,22,CRA_2,Sensor端會要求CRA 符合此角度配合micro lens 的調整。(micro lens與sensor的距離,影響CRA需 求的大小),例:SENSOR的CRA要求希望25, A、RI = 50 at 30 () B
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