高精度光学镜头装校方法研究

‘壹’ 如何利用ZEMAX的畸变数据进行鱼眼镜头的矫正

是探测云量的新型武器呢。里眼镜头的镜面好像金鱼凸起的眼睛,比广角镜头拍摄的范围更大。它可以把全天空的云都拍进一张照片,相当于给全天空的云彩来了张“集体照”!这张“集体照”被自动发往数据库进行分析,科学家就能轻松、准确地计算出云彩占全天空的百分比,也就是云量了。云彩有多高?它们有的仿佛远在天边,有的好像一伸手就能摸到。过去,气象学家用肉眼估测云高,难免有误差。于是,一把擎天“巨尺”出现了,它就是激光云高仪。激光和普通灯光不一样,它们更团结,即使距离很远,也能保持光点的清晰和集中。发现了这个秘密后,科学家将激光从地面垂直射向天顶,激光遇到云会发生反射回到地面,科学家就可以计算云高了。激光云高仪可以探测的云层多达3层以上。

‘贰’ 求一篇关于大学物理光学论文 不要一搜网上出现一大片的那种不要学术性的、太专业的

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大学物理-光学|3.偏振.mp4|2.干涉.mp4|1.衍射.mp4

‘叁’ 获得尺寸精度的方法是什么

获取尺寸精度，最直接的方法就是用仪器进行测量。

目前尺寸测量，方便又快捷的测量仪器就是VX系列闪测仪。

VX系列闪测仪：测量只需一键 即可得出全部尺寸。

简单：按一键即可测出全部尺寸，无需建立坐标或摆正，自动输出报表；

快速：3秒内即可完成所有参数测量；

高效：最多可同时测量100个工件或512个特征；

准确：精度最高可达0.7um,不同人员测量数据一致，结果稳定统一。

‘肆’ 光学玻璃折射率，带你探秘高精度光学仪器

光学玻璃不同于普通玻璃，它是可以用来制作光学镜头的高品质玻璃，同时也是光学仪器的主要的基础材料，比如望远镜，鱼眼镜头等。目前，光学玻璃的发展已经跟光学仪器的发展紧密地结合在一起，不可分割，伴随着光学技术的提高，光学玻璃也不断地被提出新的要求。那光学玻璃折射率是什么呢？

与一般的玻璃相比较而言，在生产时，光学玻璃添加了少量的特殊材料，比如说对光敏感的物质AgCl、AgBr等，还有少量的敏化剂如氧化铜等。加入少量的这类物质可以使得这种玻璃对于光线变得分外敏感。另外，还有两个特性是光学玻璃必须具备的，那就是分外精确的折射率以及极高精度的阿贝数，除此之外，对于透明性以及均匀度等更是要求极高，着这里，本作者为大家就光学玻璃的折射率问题做一些简单的讲解。

玻璃的折射率为光在真空中传播的速度与光在此种型号的玻璃中传播的速度之比，它是玻璃的一种特性。

作为一种高品质玻璃，每一种特定的光学玻璃对一定波长的光线都具有特别规定的标准的折射率数值，这是光学玻璃必备的一个条件，因为这是光学设计人员设计各种不同光学仪器的基础条件，如果光学玻璃折射率没有达到标准，则被这种光学玻璃制造出来的光学仪器一旦使用就会发生偏差，或者无法达到预期的成像效果，这在研究领域绝对是不可以容忍的。

光学仪器的制造中对光学玻璃的折射率的准确性具有严格的要求，这就要求同一批制造出来的光学玻璃折射率误差在一定的范围之内，当然，误差越小越好。这样有利于仪器的校验。

在光学玻璃的实际使用中，还有一个重要的指标，那就是光学均匀性，它是指同一光线在同一块玻璃中不同的位点的折射率的不一致性，这是因为，在玻璃生产的过程中，在退火炉中不同地方的的温度不一致所导致的一种现象。当一一束光线穿过一块折射率不均匀的玻璃时，会使光线的路程显出不规则的变化，进而使光学仪器显示出不理想的成像质量。

光学分类

无色光学玻璃

对光学常数有特定要求，具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点。按阿贝数大小分为冕类和火石类玻璃，各类又按折射率高低分为若干种，并按折射率大小依次排列。多用作望远镜、显微镜、照相机等的透镜、棱镜、反射镜等。

防辐照光学玻璃

对高能辐照有较大的吸收能力，有高铅玻璃和CaO-B2O2系统玻璃，前者可防止γ射线和X射线辐照，后者可吸收慢中子和热中子，主要用于核工业、医学领域等作为屏蔽和窥视窗口材料。

耐辐照光学玻璃

在一定的γ射线、X射线辐照下，可见区透过率变化较少，品种和牌号与无色光学玻璃相同，用于制造高能辐照下的光学仪器和窥视窗口。

有色光学玻璃

又称滤光玻璃。对紫外、可见、红外区特定波长有选择吸收和透过性能，按光谱特性分为选择性吸收型、截止型和中性灰3类;按着色机理分为离子着色、金属胶体着色和硫硒化物着色3类，主要用于制造滤光器。

紫外和红外光学玻璃

在紫外或红外波段具有特定的光学常数和高透过率，用作紫外、红外光学仪器或用作窗口材料。

光学石英玻璃

以二氧化硅为主要成分，具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能好等特点，用于制造对各种波段透过有特殊要求的棱镜、透镜、窗口和反射镜等。此外，还有用于大规模集成电路制造的光掩膜板、液晶显示器面板、影像光盘盘基薄板玻璃;光沿着磁力线方向通过玻璃时偏振面发生旋转的磁光玻璃;光按一定方向通过传输超声波的玻璃时，发生光的衍射、反射、汇聚或光频移的声光玻璃等。

另外，再说一句，如果有购买光学玻璃的需要，那么选对一个品牌很重要，因为即便是次品的光学玻璃，误差也是很小的，毕竟如果没专业的仪器，肉眼根本无法分辨，毕竟那些大厂家质量要比小厂家的好上不小。

以上就是有关光学玻璃折射率的内容，希望能对大家有所帮助！

‘伍’ 镜头的质量特性有哪些

近年来，随着生活水品的提高，拥有一套自己的照相机已经不是高档的奢求。除了傻瓜相机外，很多摄影爱好者还购买的单反相机。由于这几年新的相机不断涌现，配套的镜头更是品种繁多。摄影爱好者在选择和购买镜头时，遇到了很多疑难和困惑。例如镜头的质量如何鉴别？买什么镜头使用？能否适合自己的相继？如何挑选，使用？……为了帮助广大网友更好的了解这些镜头知识，我们推出了这篇专题，希望能给大家一些帮助。

1.实验室中解像率的测定

A目测法

目测法是最为常见的一种镜头质量测量方法。测定装置如图1所示。检验时要用到下面的光学仪器：照明灯、解像率板、平行光管、镜头夹持器和测量显微镜等。

1.照明灯 2磨砂玻璃 3解像率板 4平行光管 5凸透镜 6被测镜头 7镜头挟持器 8测量显微镜 9光具座

图2 WT1005-62型栅格状解像率图案

图3 72条式辐射状解像率图案

测量的步骤：把解像率板放置在平行光管的前面。让灯光均匀照明解像率板，经平行光管产生一个像，这个像被当作镜头的被摄物，经被测镜头汇聚后，在该镜头像方焦平面处结成一清晰的影像。测量者通过显做镜，观看该影像来了解镜头的解像率。

常见解像率板有两种类型：栅格状板和辐射状板。栅格状解像率板上的图案有很多种形式，美、日
等各国并不相同。我国目前普通采用的是wTIOO5-62型标准图案，如图2所示。测试者通过显微镜找出解
像率板的影像中四个栅格均能被分辨开的最细密的那一组栅格(如25组均能清晰分辨，则改换序号较小
的另一块解像率板测量)，并记住其编号。然后根据编号查找出对应的解像率或通过有关公式计算得出
镜头的解像率。

辐射状解像率板由一系列黑白相间的放射状条纹组成，如图3所示。最常见的辐射状解像率板由72
个放射条纹(即黑白36对)组成，每个条纹占n／36弧度。当辐射状解像率板和被测照相机镜头安装到
光具座上检测时，在被测量镜头像方焦平面处，将形成辐射状图案的清晰影像。影像愈靠近图案中心，
呈现出的条纹愈细密，在距扇形中心的某一距离处，相邻扇形条密集到人眼无法分辨开时，从而在图案
中央部位形成一个无法辨认出条纹的模糊圆斑。测试者可通过测量显微镜中的标尺，测得该模糊圆斑的
直径，然后查找出对应的解像率或通过有关公式计算得出结果。

B拍摄底片检测法

这一测量方法用于传统照相机，其原理是：用镜头来拍摄解像率标板，然后用显微镜检查底片上1mm范围内能清晰分辨出的线条对数。能分辨的线条对数愈多者，其解像率愈高。这一方法所测量的解像率与感光胶片本身的解像率有关。为减小胶片因素的影响，要选用精细颗粒的优质胶片，并进行标准曝光和标准冲洗。

不同等级照相机镜头的解像率标准也不相同。我国对35mm照相机和120中画幅照相机镜头规定了国家
检测标准，参见表1。

摄影解像率标准规定检测的要求是：

a．标准解像率板的照明应均匀；

b．拍摄时影像与物体间的比例：35mm照相机为1：50，120中画幅照相机为l：30(标准解像率板
刚好充满画面)；

c．镜头主轴应通过标板中心，并与标板垂直；

d．镜头光圈开至最大，精确调焦后正确曝光得到影像；

e．通过标准显影后得到底片，用30倍或50倍显微镜进行检测。

目测法与拍摄底片检测法相比，前者精度高，测定快捷，但需要复杂的设备；后者误差略大，程序较多，但不需昂贵的设备。

C星点检测法

星点检测法如同目测法一样，也需在光具座上完成。与目测法不同的是，用星点板取代了解像率板，并对光源增加了要求。

星点检验的原理是使被测镜头对准星点板成像，然后通过显微镜观察图像的形状和大小，可迅速评定出镜头的成像质量好坏，并可根据呈现出的差异分析出引起像差的原因。

与其他评价方法相比，星点检验法具有下述特点：形象直观、灵敏度高、判断迅速，并可找出引起质量缺陷的原因，因而在光学工厂的生产测试中广泛应用。但此法需借助专用的光学仪器，而且观测结果测量者的主观经验影响较大，因此，不同水平人观测到的结果可能会有一定的差别。
图5 数码相机镜头检测系统(图片由Trioptics China提供)

D光学传递函数法

测量镜头解像率更科学更先进的方法是光学传递函数法。

众所周知，镜头是一个光学信息传递系统，光学传递函数法通过研究信息传递过程中镜头衍射、透
过率等因素，综合评定镜头成像质量的优劣，并通过解像率和明锐度的分析，得出镜头对影像产生的作
用情况。这种方法被广泛运用于镜头的设计、生产和评测等方面。

光学传递函数法需要复杂的设备和计算。人们常说的镜头MTF曲线图就是通过这种方法得到的。
图6 光学传递函数测量系统(图片由Trioptics China提供)

图7 高精度MTF测量系统(图片由Trioptics China提供)
以上的检测方法虽然读起来有些深奥，不容易读懂，但是，从中我们可以看到镜头的测定是有许多科学的方法，是一个非常严谨的事情。科学工作者正是通过这样的方法，为我们手中的相机镜头划定着等级，为我们的影像质量推荐着合适的拍摄工具。

‘陆’ 有关光学镜头的结构研究与优化设计的入门书籍

本人专业是光信息科学与技术，系统学习过光学的相关理论，一些书籍可以推荐给你，供你参考：
1.要想了解光学设计，不是你以后是不是学这个专业，要是想成为一个发烧友级别的爱好者，就必须先学一些基本的理论知识，对光学的全貌有个了解，为继续深入打下基础，否则直接看专业的东西，还得返回去看基础，浪费了时间和精力，不如一次成功。
2.入门书籍，介绍一下几种，都是国内公认的优秀教材，里面涉及的数学知识对于有一些高数基础的人完全可以接受。书中的内容基本上都已经有了比较成熟的应用，所以说他是基础。《光学》母国光编着；《光学原理》玻恩（中译本）。
3.然后再看《应用光学》，这才真正接触到光学镜头，首先从凸透镜、凹透镜和棱镜讲起，再到透镜组合
4.这样再看光学设计的书就比较轻松了，《光学设计教程》李林编着，北京理工大学出版社；《现代光学设计方法》，李林编着，北京理工大学出版社
5.光学设计的书和应用光学在透镜和像差在内容上有重复，推荐先看应用光学，应为那里讲的比较细致透彻，光学设计里面都是一笔带过。
6.光学设计都是讲的实际应用，对于其物理实质讲解不深或者根本不讲，要想真正了解物理内涵，要看物理光学的书籍了。

还有疑问可以留言：）

‘柒’ 关于光学镜头的问题,了解的入.

1，加工精度，德产镜头的玻璃的加工精度等级要高一些
2，光学玻璃，它不是普通的玻璃，制造一个光学镜片非常复杂，它的原料都是精密配比的高纯度原料，你家玻璃为什么从侧面看是绿的？因为里面有杂质！ 而光学玻璃的杂质是极低的，它的原料就极贵

然后玻璃铸成镜坯之后，要去除里面的气泡——人眼都看不见的气泡！ 然后要消除“内应力” 怎么弄？ 把玻璃加热到1千多度的熔点，然后缓慢冷却到20度室温，有多缓慢？？德国顶级工艺要求 一天，只能下降 1 摄氏度！！ 一个镜片，要在高温里维持将近3年！ 这燃料费都是一大笔开支啊！

然后镜坯送上机床，进行造型处理，工艺不同，价格也不同，比如切削，比如精密研磨，他的精密程度极高，那些精密加工设备甚至都是巴统协议里对华禁售的
（不了解巴统协议这个屈辱历史的上网查去！不知道这个的不配叫中国人，不配叫愤青）
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咱再说加工，民用级的镜头产品，我国100%有能力加工制造，但主要是实验室或者军方的实力，没有民用化的；

这个不是不能民用化，而是民用化之后，成本太高，前景不明，没人愿意去做而已，如果你愿意投资几百亿，不求回报，那肯定就能搞出来了

‘捌’ 目前市面上的投影机都是数码梯形校正，还有没有光学梯形校正的投影机

在投影机的日常使用中，投影机的位置尽可能要与投影屏幕成直角才能保证投影效果(如下图) 如果无法保证二者的垂直，画面就会产生梯形。在这种情况下，用户需要使用“梯形校正功能”来校正梯形，保证画面成标准的矩形。

梯形校正通常有二种方法：光学梯形校正和数码梯形校正，光学梯形校正是指通过调整镜头的物理位置来达到调整梯形的目的，另一种数码梯形校正是通过软件的方法来实现梯形校正。

但在实际应用中，除了需要垂直梯形校正之外，还常常碰到因投影机水平位置的偏置而产生的梯形。许多投影机厂商已经研发出“水平梯形校正功能”。水平梯形校正与垂直梯形校正都属于数码梯形校正，都是通过软件插值算法显示前的图像进行形状调整和补偿。水平梯形校正解决了由于投影机镜与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，从而使投影机可以在屏幕的侧面也可以同样实现标准矩形投影图像。

数码梯形校正对图像精度要求不高的时候，可以很好的解决梯形失真问题，实用性非常强，但对于那些对图像精度要求较高的应用则不甚适宜。因为，图像经校正后，画面的一些线条和字符边缘会出现毛刺和不平滑现象，导致清晰度不是特别理想。

明基MP626好像就是光学校正的

‘玖’ 我们是做高精度视觉系统的，想采购一批远心镜头产品，选购镜头需要注意哪些事项

客户特殊要求一般要首选考虑客户对机器视觉镜头的特殊要求，比如：在机器视觉镜头与工件之前有没有加入其它器件（透镜、反光镜片、玻璃）、机器视觉镜头的工作环境等。主要有以下几点需要先确认：
1、对安装空间有限制要求的：机器视觉镜头的大小、长度及其他参数；
2、固定相机悬挂镜头：比如，有些相机悬挂不了比较重的机器视觉镜头；
3、摄像系统需要运动：速度过快的话，因为惯性，摄像系统有可能会偏移；
4、对光谱响应有特殊要求的：比如，对于紫外环境，普通的玻璃镜头会吸收几乎所有紫外光；
5、是否需要在机器视觉镜头上加光源：根据场景环境，对于需要增加亮度的，则要添加光源。如果是同轴镜头的话，可以安装点光源；
6、价格要求；
7、机器视觉镜头的工作环境；
8、是否有其他特殊构件；
选择工业镜头可以了解灿锐科技，经过长期的集累，灿锐科技已经形成完整的产品体系，以满足客户对不同视场、不同精度的需求；针对市场对大视场高精度的测量需求，灿锐光学所生产的远心镜头经过不断的升级和改良，测量精度较老一代产品有本质的提高，使测量精度达到微米量级；

‘拾’ 相比普通镜头，远心镜头有哪些优势

快速执行可重复、高精度测量的能力对于最大化许多机器视觉系统的性能至关重要。对于此类系统，远心镜头可以获得尽可能高的精度。远心镜头的放大倍数不会随深度而变化，可有效避免测量误差。国内生产远心镜头的领军企业是深圳灿锐光学，这是目前为数不多的有着完整产业链配套的远心镜头企业，拥有完整的光和电设计研发团队，和当今技术前沿高校做产学研究，拥有自己的精密光学和精密机械产业链，生产的远心镜头精度和品质已经赶超欧美，跻身世界工业光学产业前列。