扫描镜头光学分析汇编.ppt

掃描鏡頭要點分析 一，掃描物鏡三個基本的光學特性二，鏡頭的結構特點三，鏡頭相關參數的解釋： 1幾何參數 2性能參數（EFF,illumination,MTF,分辨率，像差）四， MTF機台測試功能的簡介五，鏡頭像差分類及解釋六，反映鏡頭光學設計的若干張圖的解釋： MTF圖，球差/場曲/畸變/圖，Through focus 圖七，鏡頭規格書參數的解釋八，GOLDEN SAMPLE 的挑選 1，相對孔徑：  它表示鏡頭通過光線的能力，用D/f‘表示。 它定義為鏡頭的光孔直徑（也稱入瞳直徑）D?與鏡頭焦距f‘之比 相對孔徑的倒數稱為鏡頭的光圈係數或光圈數， 又稱F?數，即F=f/D。 2，放大率(Magnification） ：它是用CCD端图像的大小除以文稿面的大小 放大率是掃描物鏡的一個重要指標由於一般物體大小是固定的，故放大率愈小，意味著鏡頭的像面愈小，焦距也就愈短，相對來講掃描系統結構可以做的更小，但同時要求鏡頭的解像力也愈高。 3，共轭距是指物像之间的长度 （total trackT.T.) 又名 ，光程總長（total track）： 它是Chassis的大小以及光路的設計所決定的。它的距離是從文稿面開始到CCD感應器的距離和。 掃描物鏡的設計特點：1．掃描物鏡屬於小孔徑小像差系統，要求的光學解像力較高。2．由於光電器件的原因，不僅要校正白光（混合光）的像差，同時需要考慮R、G、B?三種獨立波長的像差。3．嚴格校正畸變像差。 二，鏡頭的結構特點分析 1，鏡頭的裝配圖 2，鏡頭光路模擬圖 3，提問式的解答LENS上採用這種設計的目的 一般的鏡頭結構都是由：HOLDER，LENS，SPACER，STOP。有的還會有SOMA，MYLAR。 2，光學設計---镜頭光路模擬圖  《1》 爲何镜头都采用多片凸、凹透镜组成？ 採用這樣的結構，主要是利用各种透镜的性能互相抵消、减弱像差， 從而提高结像质量。 为了校正这些像差，镜头的设计采用了各种办法，除了採用凹凸透鏡的組合。還會採用--例如用两种不同的折射率光学材料校正色差等，因此，一个好的镜头可能设计使用多片透镜，绝不是简单的1 个凸透镜能实现的。 三，LENS相關參數的解釋 1.幾何參數（長度和直徑及溝槽的位置等）??  長度大小沒有嚴格的限制。一般設計時都是規定在一個大概範圍內。本著不影響鏡頭的調試和成本不高的原則。 直径的大小要严格限制。这是由于在扫描仪设计时，先确定了CHASSIS的几何尺寸。 溝槽位置的制定是以方便調試為原則 LENS 機構圖上各尺寸的含義 2.性能參數（ F、周邊光亮、MTF 、 分辨率，等等） 圖解有效焦距的定義，下圖中的A尺寸就是EFL   （2）周邊光量（illumination）：  鏡頭的周邊光量與半畫角有關，半畫角越大鏡頭及CCD的周邊光量與中央光量差值越大。??   周邊光量產生的主要原因是光線通過中央及兩側時所經過的距離不同。 若中央輝度為100%，兩側的輝度為半畫角余弦值的四次方。 （3）MTF -------Modulation Transfer Function翻译成中文就是光学调制传递函数  它有另外一個名稱叫做 Contrast Transfer Function， 也就是：對比度轉換函數。從名稱來看，我們可以知道MTF有光學對比的概念在裏面。  1 ﹄对比度﹃是描述图像的边缘区域是否能够有效地区分，是不是黑的很黑而白的很白。 是 I的maximum减去I的minimum除以I的maximum加上I的minimum； 也就是(光的最亮度减去光的最暗度)与(光的最亮度加上光的最暗度)的比值，所得出来的结果，就是光的对比度。C= ﹄对比度﹃和﹄分辨率﹃息息相关 区别越大，物体的细节越容易分辨，当然分辨率越高。在物空间，有物的對比度在像空间，有成像的對比度 这是因为透镜有像差，成像质量不见得非常好的关系。测试CHART，黑白分明的条纹经过透镜投射出来的成像会比较模糊。物的對比度 （Mo ） 指的就是测试CHART的黑白条纹对比度，像的對比度（Mi ） 指的就是测试CHART经过透镜成像后之黑白条纹