数码镜头设计原理

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1、数码镜头设计原理基础篇科学技术发展到今天，人类社会已迈入信息的时代，及时的扑捉处理信息变的越来越重要。随着市场的这一需要，光学也由原来目视的经典系统，转变为以数码信息处理为主的光电系统。CCD，CMOS已成为主要的光电信息传换的接收器件，由它对经典光学提出了新的课题，这就是“数码镜头设计原理”所要探讨的主要内容。在基础篇中，我们共按排了十章的内容：第一章CCD与CMOS该章重点是CCD，CMOS的光电性能。由这些性能对镜头提出了各种光学要求。这是我们进行光学设计时的依据。第二章分辨率数码镜头的接收器是CCD或CMOS，镜头的分辨率与CCD的分辨力间的定量关系，是本章

2、重点，也是全书的重点。此概念的建立，对公差计算，调焦计算，自动设计中像差与传函优化时步长控制，多重结构的分类控制起着举足轻重的作用。学好用活这一概念，是学好“数码镜头设计原理”的重中之重。第三章视场由CCD尺寸和视场大小，决定了光学系统的尺寸，是外形设计的重要一环。第四章光谱与亮度原先在网上的内容有了较大的补充。主要是光度学与色度学的论述。这是考虑到光电产品对亮度与色度的要求而加入的。现在有不少单位从事光学投影仪的研制，分色模的设计就要用到色度学的知识。资料给出了计算光电系彩色还原性的定量算式。第五章显微系统在这理主要介绍了显微系统的物方景深，分辨率算式。提出了手动

3、变焦时，光学系统连续变倍最简形式。给出了确定变焦曲线时的简单思路，这是变焦的入门较材。第六章望远系统提出了由主要景物与次要景物比列，确定数码镜头焦距的概念。重点强调了Zemax以透镜为基本单元的追迹功能，是进行光学系统整体性能分析的最有效的工具。在高及篇中，几乎贯穿了用此工具进行复杂问题的分析。第七章照相系统照相镜头光学设计方面的资料是很多的，但涉及调校的内容确很少。为此全面的介绍了照相机多段调焦理论和定量计算方法。并对调焦定位检校的各个环节，在Zemax上搭建了仿真模拟系统，进行了检校过程的精度分析。第八章光电系统由光学产品的信息化过程，使的光学与电路密不可分。如

4、何把握好光点一体化产品的光点接合部的连接行能，建立起光电信息传换的关系，已成为能否成功设计与把握光电产品的关键。镜头、CCD、显视屏、人眼它们各自独立，又相互制约，本章就以军用校靶镜的总体设计阐述了对光电产品各环节应如何去把握。第九章孔阑在Zemax上应如何选择成像光束，才能真实评价镜头的成像质量。在测会仿真设计中，如和根据测得的镜头有效口径，在软件上自动查出像面照度的均匀性。如何合理选择光束来提高系统像质，这些都是光路设计中必需掌握的。第十章镜头评价对不同用途的镜头，有不同的评价指标。我们在这理是价召数码镜头评价的共性问题。主要是分辨率分区性、频率性、多重结构多段

5、性、照度均匀性、彩色环原性、还有工艺性等等。以上是数码镜头设计中的基础内容，学习要点是侧重于物理概念的建立。数码镜头设计原理基础篇目录第一章CCD与CMOS1第一节CCD基本工作原理11结构12原理13摄像器件3第二节CCD光电特性71转移效率η和损耗率ε72时钟频率73光谱特性84光电特性85具体型号及光电特性9第三节CMOS基本工作原理91结构92工作原理9第四节CMOS与CCD光电特性比较10第二章分辨率11第一节数码镜头分辨率与面阵CCD像素的匹配111数码镜头分辨率概念112CCD分辨率113数码镜头分辨率与CCD分辨力的匹配114CCD上镜头分辨率的分区

6、域要求135CCD上不同频率下MTF要求136CCD最小像素单元尺寸137工艺分辨率13第二节镜头分辨率匹配CCD实例15一、镜头的分辨率15二、镜头的分辨率与CMOS匹配情况16第三节数码镜头分辨率与面阵CMOS像素的匹配171高像素引起像面抖动问题172电脑眼配CMOS的分辨率18第三章视场19第一节CCD上可容纳下的物镜像方视场角191数码镜头视场角的定义192CCD上可容纳下的物镜像方视场角19第二节CCD用照像镜头的分类201照像镜头分类的国家标准202CCD用照像镜头的分类20第四章光谱与亮度22第一节感色问题221国家标准22118数码镜头设计原理基础

7、篇2光学系统显色性的计算293人眼的光谱特性314CCD的光谱特性325CCD照度响应的计算33第二节颜色校正411镜头镀膜问题412滤色片413电路校色41第三节CCD与CMOS滤色片421可见光与其它要求色光的CCD滤色片422CMOS滤色片42第五章显微系统43第一节一个连续变倍显微系统的要求43第二节低倍总体设计431有效视放大率、物方数值孔径NA计算432理论分辨率计算433外形计算444物方景深计算44第三节高倍时的总体设计461有效视放大率、物方数值孔径NA计算462理论分辨率计算473外形计算474物方景深计算47第四节连续变倍的考虑48第五节实