镜头光学设计PPT

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 Imagecircle sensorsize 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 FieldOfView D f FOV 2 2tan 1 D 2f FOV sensor 例 SENSOR對角線D 5mm 焦點距離f 3mm 則FOV為 FOV 2 2tan 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 DI0 1 F 2 進光量與F 平方成反比 I0 ImageIntensity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 17 862 D F 4 0 50 4 0 12 5 1 D F 2 8 50 2 8 17 862 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 10022 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 Lensdesign GoodimageQualityImageQuality MTF Distortion CRA tele centricangle RI Flare Ghost Bmax Bmin Curtis 12 0 50 100 MTF 0 5 1 0 lp mm MTF2 截止頻率 MTF Ci Co Co 物 Ci 像 OpticalsystemNon perfectlens因材料 加工 組立所產生的缺陷 100 70 Curtis 13 MTF3 S Sagittal 弧矢面 放射狀 T Tangential 子午面 同心圓狀 Curtis 14 MTF4 0 100 1 0 lp mm 截止頻率 fN Aliasing現象FalsecolorMoire pattern fN Nyquistfrequency 1 2p例 p 3 2 mfN 1 2 3 2 0 001 1000 6 4 156 lp mm MEMO 如何消除Aliasing 利用 OLPF Curtis 15 OLPF1 OLPF 1 雙折射式 Crystal quartz 2 繞射式 grating光柵 Curtis 16 OLPF2 falsecolors Curtis 17 IR CUTFilter 1 IR CUTFilter IR CUTFilter1 反射式 Reflectiontype 干涉鍍膜 2 吸收式 Absorptiontype 藍玻璃 Curtis 18 IR CUTFilter 2 規格標示例 650nm 15nm T 50 Curtis 19 IR CUTFilter 3 反射式IR CUTFilter的Angleshift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Angleshift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 20 CRA 1 C R 30 CRA ChiefRayAngle CRA A S I0 I Imageplane 與CRA有關的參數 1 cos4 Law I I0cos4 2 RI I I0 相對照度 Curtis 21 CRA 2 Sensor端會要求CRA符合此角度 配合microlens的調整 microlens與sensor的距離 影響CRA需求的大小 例 SENSOR的CRA要求希