LENS基础知识、概念.pdf

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1、Lens基本参数一）有效焦距EFL有效焦距(EffectFocalLength)是从透镜的主点到焦点在光轴上的距离。根据EFL的大小可将Lens分为：标准镜头38㎜＜EFFL＜61㎜广角镜头（Wide）EFFL＜38㎜望远镜头（Tele）EFFL＞61㎜二）光圈数FNO.FNO.=EFL/入瞳直径＝1/相对孔径相对孔径=入瞳直径/EFL，系统的入光量与相对孔径的平方成正比FNO.可分为：Infinite:平行光系统使用的FNO.WorkingFNO.:WorkingDistance时使用的FNO.三）总长TotalTrack定义：系统的第一面至像面间的距离。它决

2、定整个光学系统的外形的大小。四）后焦BFL后焦（BackFocalLength）是指在最佳成像距离lens最后一个面至像面在光轴上的距离。BFL可分为：光学后焦：指Lens最后一个光学面顶点至像面的距离机械后焦：指LensBarrel最后一个机械面至像面的距离五）视场定义为一个光路系统中，可以成像的范围。视场的表示：物高：所能成像的物的大小（在有限远时）半场角：光学系统习惯是一个对称系统，所以通常都只取一半视场角做为定义（在无限远时）。六）放大率Magnification：垂轴放大率：又称之为放大率，是指当对象通过一个Lens组件成像后，在像面(Image)上所

3、成像的高度与物高的比率。其余两种为：横向放大率及角放大率。公式:M=Imagesize/Objectsize简易法:M=像距/物距，只能用于物像空间介质相同时。Lens基本知识一）主面主点主面的定义：所谓的主面就是在Lens系统中放大率为+1的两个共轭面主面的位置：Lens系统均有两个主面，分为前主面和后主面或者称之为物方主面和像方主面，在高斯光学中，主面为一与光轴相垂直的平面主点的定义：所谓的主点就是主面与光轴的交点，它可分为前主点和后主点主点的位置：主点位于光轴上，是主面与光轴的交点二）Lens系统中光束的限制在任何Lens系统对能够进入系统的光束都有一定的

4、选择性，而这些功能是通过光阑来实现的。光学系统的光阑可分为以下几类：1.孔径光阑IrisorStop是限制成像光束立体角的光阑。它决定了轴上点成像光束中最边缘光线的倾斜角，称之为光线的孔径角。在任何Lens系统中均会有一个孔径光阑。孔径光阑的像：入瞳(EntrancePupil)：Lens系统中，孔径光阑对位于其前面的Lens所成的像。出瞳（ExitPupil）Lens系统中，孔径光阑对位于其后面的Lens所成的像。2.视场光阑限制物平面或物空间能被Lens系统成像的最大范围的光阑。它决定了Lens系统的视场。一般情况，视场光阑为像面上感光组件的固定框。3.渐晕

5、光阑在光学设计中，有时为了减小轴外像差，便增加一渐晕光阑对通过孔径光阑的距光轴较远的部分光线进行拦截。这种方法以牺牲像面上周边亮度为代价4.消杂光光阑在Lens系统中出于消除杂散光的目的而增加的光阑。在一般的中低档产品中，通常采用在镜片周边或镜筒内侧涂墨或涂消光漆来达到消杂散光的作用。杂散光会导致像面有眩光或白雾，从而使像质严重下降。三）对亮度(RelativeIlluminance)的定义指中心与边缘的相对亮度。在一个成像系统里，中心的亮度与周边的亮度会有cos4θ比例的衰减。中心及周边的亮度值不同，若要成像面整体亮度均匀，就需要通过系统对光能量的分布重新分配

6、。Lens的七种像差1.球差SphericalAberration球差是指光轴的物点由于在Lens上的投射角度不同从而导致在像空间像点在光轴上不重合而导致的像差。2.彗差Coma彗差是指当轴外物点通过Lens系统成像时，产生的一种非对称的轴外像差。此种像差的分布形状以类似于彗星的拖尾而得名。3.像散Astigmatic像散是指当位于光轴外的物点通过Lens系统成像时所产生的一种在切向（T）和径向（S）成像品质不同的像差。4.畸变畸变是指当一物体通过Lens系统成像时，会产生一种对物体不同部分有不同的放大率的像差，此种像差会导致物像的相似性变坏。但不影响像的清晰度

7、。根据对物体周边及中心有放大率的差异此种像差可分为两类：正畸变：周边的放大率大于中心；负畸变：周边的放大率小于中心。5.场曲FieldCurvature场曲是指当Lens对一平面物体成像时有时会产生像面弯曲的现象，此种像差称之为场曲。场曲会导致在像平面上中心及周边不能同时得到清晰的成像。实际像面理想像面物平面6.位置色差位置色差是指当光轴上一物点用不同波长的光通过Lens成像时会产生像面不重合的现象。光不同波长之7.倍率色差倍率色差是指当一物体通过Lens有不同波长的光成像时，由于放大率的不同从而使所成像的高度不同，此种像差称之为倍率色差。不同波长之光线与像面像

8、面有不同的交点调制传递函