用CODEV设计一个数码相机镜头

用 CODE V设计一个数码相机镜头 Doffery 2003-11-24 一个简单的数码相机镜头 数码相机现在已经很普通，最近的百万像素典范有高解析度的 CCD 阵列和光电子学。但是不要担心，那些都不是您用 CODE V 的第一任务。相反，你将设计一个还算简单的定焦的数码相机物镜。这仍需要一些光学设计，但是它是一个相对简单的题目，一个两片或三片居中的玻璃或是塑胶折射镜头组件。 这里是你将在本章所学的：  说明一个简单镜头的一般设计规格  利用这些信息来确定一个起始点  修改起始点来达到设计要求  做一个简单的分析，和规格进行比较确定一个优化指导性方向 在下一节您将利用本节所得到的结果作为起始点来：  优化镜头  确定设计中的问题，发掘潜力 设计规格 有时您会接到某人关于一个镜头的规格而且您需要输入到 CODE V 中，分析它，可能需要优化它。这些都是直截了当的。另外，一个设计问题可能开始于一个规格，或一些说明信息，怎样完成镜头，形成一个指导性的思想，你必需找到一个起始点，建立它，分析它并优化它。 对于这个数码相机镜头，规格是来自于CODE V 的消费者产品。问题是：“如果你想做一个低价位，定焦的 VGA 数码相机，你将怎样描述它？” 定焦数码 VGA相机物镜规格 少数元件（1-3）普通光学玻璃或塑料 解析度 640X480 有效像素 像素大小 7.4X7.4microns 像面大小 4.74X3.55mm2(对角线 6mm) 图像传感器（基线是 Agilent FDCS-2020） 物镜 定焦，景深 焦点 0.75M~Infinity 焦距 定焦，6mm 几何畸变 <4% F/# 定孔径，F/3.5 锐度 MTF 离焦范围（中心区域为CCD 内3mm） 低频，17LP/mm (中心)>85%边缘高频，51LP/mm >中心)，>25%(边缘) 渐晕 角落相对照度>60% 透过率 单镜片>80% 400~700nm IR 滤光片 1mm 厚肖特IR-638 或HOYA 的CM500 以上规格的意义 首先，这些意味着它将是一个比较小的镜头系统，传感器的大小和焦距的大小均为6mm（大约1/4 英寸）。传感器的大小和有效焦距的大小就决定了视场角的大小（FOV），根据无穷远物距关系：h = f tan θ 或像高FL*tan(semi-FOV) 在这个案子中，像高为3mm(为传感器对角线的一半)，并且EFL=6mm，所以可以解出Semi-FOV 为26.5°，假设你想用少量的组件，这就是所有的起始点所需要的信息。 CODE V 拥有分析组件允许对其它规格进行评价（畸变、MTF、相对照度、透过率）。我们将在稍后介绍这些...