鏡頭光學(xué)分析

鏡頭組裝完成，尚需要測(cè)試解像力及成像質(zhì)量的好壞，不同的光
學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用不同的鏡頭，所以也有不同的解像檢測(cè)方式，依普遍性來(lái)
講，目前有下列幾種：
1.數(shù)位像機(jī)鏡頭：通常使用投影解像力儀，特殊情況也可用MTF 機(jī)
檢測(cè)。
2.掃描儀鏡頭：使用MTF 機(jī)檢測(cè)。
3.液晶投影機(jī)鏡頭：使用投影光機(jī)檢測(cè)解像，與數(shù)字像機(jī)鏡頭的差別
在于投影光源及chart 的不同。
4-1 解像力與成像品質(zhì)
光學(xué)鏡頭從設(shè)計(jì)、制程到組裝完成，需經(jīng)過(guò)整個(gè)team 的努力，
如果解像力及成像質(zhì)量不好的話，就浪費(fèi)龐大的人力及物力，所以一
般解像不良的鏡頭可以根據(jù)實(shí)測(cè)的不良現(xiàn)象加以歸類(lèi)分析，看看現(xiàn)象
是需要變更哪些更關(guān)鍵參數(shù)，或許將不良鏡頭拆掉，即可重裝成良
品，或是需另外投料，作為量產(chǎn)時(shí)的改進(jìn)。
對(duì)于不良鏡頭的要因分析，其實(shí)是光學(xué)廠重要的課題，一般稱(chēng)為
「trouble shooting」，除了光學(xué)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，當(dāng)然更需要實(shí)務(wù)的
經(jīng)驗(yàn)。以下就針對(duì)普遍性的解像不良現(xiàn)象種類(lèi)、要因分析、以及解決
之道，加以研究。
75
4-1.1 解像力
解像力就是所謂的空間頻率，當(dāng)解像力無(wú)法達(dá)到規(guī)格的要求，即
判定不良，縱使是不良品，也可從解像看出不同的不良現(xiàn)象。
1.不良現(xiàn)象：整面chart 解像不清晰。
要因分析：可能是鏡片裝反面，或者裝錯(cuò)鏡片。
對(duì)策：將鏡頭拆掉重新組裝即可。
2.不良現(xiàn)象：半面chart 解像不清晰，而且有互拉的現(xiàn)象，例如當(dāng)左
邊清楚時(shí)，右邊模糊；調(diào)整焦距，右邊清楚時(shí)，右邊又
模糊了，這是明顯的傾斜（tilt）現(xiàn)象。
要因分析：鏡片、零件、裝配手法、投影治具、投影解像力儀等等
都是原因之一。
對(duì)策：『詳見(jiàn)4-2 鏡頭傾斜』。
3.不良現(xiàn)象：中心與外圍（0.7or0.9F）解像互拉，例如當(dāng)中心清楚
時(shí)，周邊模糊；調(diào)整焦距，外圍清楚時(shí)，中心又模糊了，
這就是filed curvature 現(xiàn)象，也是像差的一種。
要因分析：Air space、鏡片厚度是影響較大的因素
對(duì)策：『詳見(jiàn)4-3 場(chǎng)曲像差』。
4-2.2 成像品質(zhì)
不同于解像力，成像質(zhì)量也是鏡頭另一項(xiàng)重要的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，如、
76
lateral color、flare、dark corner、鬼影?等。
1.不良現(xiàn)象：畸變像差。
量測(cè)方式：利用投影測(cè)試解像力時(shí)，量測(cè)上、下、左、右四條線的
長(zhǎng)度，并與中心的十字線做比較。
要因分析：球面透鏡的特性。
對(duì)策：需從設(shè)計(jì)上優(yōu)化，或是采用非球面鏡片。
2.不良現(xiàn)象：色差（lateral color）。
量測(cè)方式：a.利用投影測(cè)試解像力時(shí)，使用目測(cè)方式，可以看到
pattern 的白線邊會(huì)有藍(lán)、紅邊的線條，不過(guò)此種方式
只能看出成像質(zhì)量的色散，而無(wú)法計(jì)量。
b. MTF 機(jī)不僅可以量測(cè)解像力，也有l(wèi)ateral color 的計(jì)
量方式。
要因分析：波長(zhǎng)是折射率的函數(shù)，也是復(fù)合光（白光）的特性。
對(duì)策：可以從材質(zhì)（低折射率）的選用以及設(shè)計(jì)上優(yōu)化。
3.不良現(xiàn)象：B.F.L 或是放大率I 值規(guī)格外。
量測(cè)方式：a. B.F.L 規(guī)格外，DSC 鏡頭利用投影測(cè)試解像力時(shí)，可
由后焦量表看是否超出±2mm 規(guī)格外。
b.放大率I 值規(guī)格外，I 值是scanner 必須量測(cè)的重要數(shù)
值，MTF 機(jī)可以自動(dòng)計(jì)算I 值。
77
要因分析：放大率跟E.F.L 有相對(duì)關(guān)系。
對(duì)策：『詳見(jiàn)4-4 放大率不良』。
4.不良現(xiàn)象：光斑（flare）。
量測(cè)方式：數(shù)字像機(jī)鏡頭可以利用數(shù)字像機(jī)用目測(cè)或是實(shí)拍方式，
觀察flare，畫(huà)面中出現(xiàn)不該有的光暈，即是flare，會(huì)
影響拍照質(zhì)量。
要因分析：雜散光所致。
對(duì)策：零件需做消光處理，詳見(jiàn)『4-5 光斑與鬼影』。