对摄影物镜分辨率的研究分析

摄影物镜的分辨率是物镜的基本性能中的一项，因为它关系到对图像信息传递的质量。采用哪种方法进行评价才是合理可行，倍受关注。本文在简述了几种常用方法后，提出了用光学传递函数来评价的方法，特别是在目前情况下，如何用传递函数的概念对数码照相机整机分辨率进行测试，提出了一个简单可行的方法。     

三次创业铸就光学辉煌事业——记中国工程院院士、应用光学和光学工程专家薛鸣球

薛鸣球,应用光学和光学工程专家。1956年从浙江大学毕业后,先后在中科院长春光机所和西安光机所工作,先后任副研究员、研究员、副所长、所长职务。1995年5月当选中国工程院院士。现任苏州大学教授、博士生导师、现代光学技术研究所学术委员会主任。他是我国第一颗遥感卫星用相机和我国第一台大型靶场光学设备的光学负责人。他负责研制了我国第一台跟踪电视变焦距光学系统和我国第一台大倍率军用观察望远镜。他对几何光学象差理论有了深入系统的研究,丰富并发展了几何光学的理论。他主编或合著了“仪器光学”、“电影摄影物镜光学设计”、“光学设计概论”等专著。     

含有塑料双层衍射元件的微光夜视折衍混合物镜

为满足微光夜视光学系统的轻小化要求,利用塑料双层衍射元件研制了一款折衍混合微光夜视物镜系统．系统在整个设计波段任意波长的衍射效率均大于90％,有效地提高了光能利用率和成像对比度．系统的视场角为32°,有效焦距为32mm,直径为26mm,长度为49mm,重量为28g;调制传递函数（MTF）在35lp／mm时,边缘视场达到0．4以上,中心视场达到0．7;满足超二代微光探测器的成像要求．同时给出了双层衍射元件的二元面特征曲线,当每周期刻蚀8个台阶时,最小特征尺寸为15．63μm,易于塑料光学元件的挤压成型．     

CCD光学传递函数测量装置的研究

使用光电耦合器件，采用数学付立叶分析法建立了测量光学系统传递函数的计算机测量装置，并对多种影响测量准确度的因素进行了分析和修正，测量照相机物镜的光学传递函数的结果表明有较有效的准确度和重复性。     

50倍显微物镜的计算机辅助设计

阐述了一种显微物镜的光学设计过程。首先确定物镜的光学结构,再通过几种计算机辅助设计方法,最终设计出成像质量优良的物镜。     

基于可调光焦度器件的变焦内窥物镜光学设计

针对内镜外科手术中局部病灶图像不易获得的问题,提出一种基于可调光焦度器件的光学变焦内窥物镜光学设计系统.该系统基于Gauss括号法和内窥物镜变焦原理,推导分析可调光焦度器件的变焦内窥镜的一阶光学控制方程.应用一阶变焦光学理论的解析解和光学设计软件ZEMAX,对内窥镜3个典型变焦位置进行优化设计和成像评价,分析其光学成像能力.结果表明,基于可调光焦度器件的变焦内窥物镜对人体内壁组织变焦放大后具有辨别能力.该光学系统具有无组件移动、响应频率快和体积构造小等优点,可提高内窥镜治疗技术在外科治疗诊断的准确率.     

50mm标准照相物镜折／衍混合设计

在高斯物镜的基础上,通过移去一片负镜片,同时采用折衍混合消色差设计的方法,利用ZEMAX光学设计软件优化设计了一个工作在可见光波段,焦距50mm、视场2w=47°、F／#为1：4的标准折／衍混合型照相物镜．设计结果表明,该镜头工作在可见光波段时,像差得到了较好地改善平衡,具有好的成像性能,是一个实用的照相镜头．     

复消色EL制版物镜的设计

国内外的复消色差制版物镜,其相对孔径都是1:9。其物镜的结构型式是Apo—Germinare或者Apo—Nikkor。本设计采用Plenar型式的物镜结构,其相对孔径为1:5:6,焦距为150mm,视场为150mm。复消色EL制版物镜是国外近几年的新产品。这次我们对f'=150mm,D/f'=1:5.6最大物面为φ150mm放大倍数为2~x-6~x“的复消色EL制版物镜的进行了设计。生产厂还提出了最好不要使用价格较高的稀土玻璃。现有国内外的制版物镜,凡是复消色的其相对孔径都是在1:9,而这里提出的相对孔径是要1:5.6,故必须在物镜的结构形式上作一些新的选择。下面先讨论采用新结构形式的可能性。     

紧凑型内调焦全站仪物镜设计

该文利用ZEMAX设计软件设计了远摄比小、前正组项焦距长的全站仪物镜，讨论了结构选取、各组元光焦度分配、负组调焦距离与视距的数值关系等问题。设计的物镜焦距厂f'为250mm，总长为142mm，前正组顶焦距大于95mm，最小视距为2m。设计中应用ZEMAX Program Language建立操作符对前组项焦距进行控制。结果表明．设计的物镜远摄比小．像差得到很好校正。     

一种改进的染色体显微切割方法

本文介绍了利用普通光学显微镜进行染色体显微切割的方法．先使显微镜物镜焦点平面升高约7mm,将制在盖玻片上的染色体标本反扣在自制的玻璃台架上,从物镜下方进行染色体切割,这样就解决了在100×油浸物镜下不能切割染色体的困难,实现了在高放大倍数（放大率1000～1500×）条件下进行染色体显微切割的问题,大大提高了显微切割的精度和准确度．     

红外变焦距光学系统的研究

基于战场环境要求红外光学系统不仅可以兼顾大视场搜索,还能够满足小视场瞄准跟踪的需求,针对160×128元非制冷焦平面阵列探测器,设计了8~12μm波段折射式长波红外连续变焦系统。该系统变焦过程中相对孔径不变,F数为3,变倍比为15∶1,在20~300 mm范围内可连续变焦。用ZEMAX光学设计软件对设计结果进行像质评价,结果表明,系统的调制传递函数接近衍射极限,成像质量优良,满足光学系统的设计要求。     

电子显微镜中小孔物镜的电子光学性质

本文研究了S/D=0.2—1.0(间隔0.1),D_1/D_2=5,10,20,V_r/(NI)~2=0.004—0.024(间隔0.002)的小孔物镜。计算了高斯光学参量和球差系数、色差系数,讨论了小孔物镜的电子光学性质。为电子显微镜设计提供了资料。     

光学传递函数的研究

光学传递函数是作为评价成像质量好坏的一种重要方法。通过数值计算的方法,依据一个具体的透镜的光学传递函数,利用分离变量的方法,算出了像屏上所成的像。总结了求解该类问题的一般方法,并对该方法的优缺点进行了阐述。     

光学传递函数的研究

光学传递函数是作为评价成像质量好坏的一种重要方法。通过数值计算的方法,依据一个具体的透镜的光学传递函数,利用分离变量的方法,算出了像屏上所成的像。总结了求解该类问题的一般方法,并对该方法的优缺点进行了阐述。     

非相干衍射法在表面平度检验中的应用

提出了一种对材料表面平度进行测量和评价的光学和数字相结合的新方法。建立了表面水平侧影在非相干光学成像系统中的数学模型，把侧影看成是放在空间不变线性系统中的阶跃函数，在非相干光学成像系统中其图像输出即是在空间频率意义下阶跃函数的傅立叶交换。设计了一套实现上述测量的光学数字系统。并用数字信号处理技术消除背景噪声，对表面的不平斑粒进行模式识别和统计分类。最后实测衍射强度的纹波，分析成像系统的冲激响应，计算该系统的光学传递函数，从而评价整个系统的成像质量和精度。     

用于摄制光学码盘的双高斯型投影物镜的设计

本文讨论了应用于摄制大型、高精度光学码盘的双高斯型光刻投影物镜的设计特点与合理方案。根据使用的特殊要求,本投影物镜设计的主要特点是:在保证给定的象质要求和较大的相对孔径(D/f’=1/2.5)的前提下,较好地实现了全视场照度的均匀一致性,边缘视场的线渐晕系数K_D达到0.85(对应的面渐晕系数Ks达到0.8)。设计中重视了经济性与工艺性,立足于工厂的现有条件。所设计的物镜自投入生产以来,已取得了良好的经济效益     

只选对的——富士高端旗舰级数码相机S9500

从2004年到现在,尼康、佳能、奥林巴斯和宾得等公司相继推出了万元以下面向摄影发烧友的入门单反相机,对市场上的旗舰级数码相机或多或少地造成了一定的影响。或许是受到这个原因的影响,2005年各个厂商推出旗舰级数码相机的力度都大为减弱,而富士公司则推出了900万像素的高端旗舰级数码相机FinePixS9500,并且一举成为当前高端数码相机市场中挑大梁的角色。FinePixS9500采用了富士独有的第五代超级CCDHR,本身装配的10.7倍光学变焦手动镜头的焦距是从6.2mm到66.7mm,相当与35毫米光学相机28mm到300mm,既实现了28毫米这个真正意义上的大广…     

综合孔径光瞳结构的成像研究

由于在截止频率区域内稀疏孔径系统的调制传递函数比全孔径系统的调制传递函数有所下降,在调制传递函数出现零点时影响成像质量.综合孔径通过调节其结构形式可以获得比较理想的调制传递函数.通过光学综合孔径的成像原理,给出了光学综合孔径的光学传递函数.并对不同子孔径的光学综合孔径的光学传递函数进行比较.结果表明综合孔径的结构调节可以改变系统的光学传递函数,选择合适的综合孔径结构可以使系统的成像质量得到改善.     

浅谈提高数码照相机成像质量的途径

影响数码照相机成像质量的因素有很多，本文在简单叙述了图像传感器传递图像信息过程后，从光学角度分析对数码照相机物镜的要求，提出了一种与图像传感器特点相适应的光学设计方法，提出对设计和制造过程中的杂光问题的探讨。     

菲涅耳衍射系统的另类分数光学传递函数

借用常规光学传递函数与系统脉冲响应构成一组傅里叶变换对的关系,对菲涅耳衍射系统的脉冲响应直接实施光学分数傅里叶变换,获得了该系统分数光学传递函数的数学表达形式,阐述了其物理意义,证明了常规傅里叶变换下的光学传递函数为该分数光学传递函数的特例,对分析系统传输光信息的整体效应具有指导作用.