镜头光学设计ppt课件

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、Imagecirclesensorsize(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-1D/2f,FOV,sensor,例：SENSOR對角線D=5mm，焦點距離f=3mm，則FOV為：FOV=2=2tan-15/2*3=79.6(度),Curtis,8,F/#_1,D,f,sensor,F/#：決定光通量、影像的亮度。F/#=f/DI01/(F/#)2(進光量與F/#平方成反比)。,I0ImageIntensity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*17.86210022、3.14*12.52491(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(BmaxBmin)/(Bmax+Bmin)=contrast代表的是層次感、立體感。,LensdesignGoodimageQualityImageQuality：MTFDistortionCRA(tele-centricangle)RIFlare&Ghost,Bmax,Bmin,Curtis,12,0,50,100,MTF,0.5,1.0,(lp/mm),MTF2,截止頻率,MTFCi/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FalsecolorMoirepattern,fN=Nyquistfrequency=1/2p例：p=3.2mfN=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：650nm15nmT=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、cos4Law：I=I0cos42、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要求希望2