镜头光学结构简介
光学结构简介
本文转自网友sunqinhao同学的新浪博客：https://www.360docs.net/doc/c710474895.html,/sunqinhao
Cooke-Triplet结构，Triplet这一名称1893年由H. Dennis T aylor命名，因为他当时受雇Thomas Cooke & Son公司所以通常这一结构被称为cooke机构。其实早在1890年Ernst Abbe（和Carl Zeiss, Otto Schott并列为现代光学奠基人，Zeiss公司创始人之一）就已经注册了Triplet的光学结构的专利。
Triplet这一名称来自于这一结构中三片独立的透镜（TRI），通过前两片透镜可以得到一个很长的焦距，之后通过与前两片透镜距离较远的第三片透镜可以将这一焦距重新缩短。这一结构在光线通过一个适中的孔径时可以很好的控制眩光与散射。但是Cooke-Triplet 结构也有两个弱点，首先视角比较狭窄，不能做到广角，其次光圈不能涉及到很大，在大光圈下Cooke-Triplet像差将无法控制。通常cooke结构镜头是由两块凸透镜（冕玻璃）和一块凹透镜（火石玻璃）组成。
经典的Cooke结构，其实全称应为Cooke-Triplet
Cooke-Triplet结构的光圈最早为6.8，之后发展到了4.5，30年代是3.5，一直到二战结束Cooke-Triplet结构的光圈发展到了最大2.8.
在一些高品质镜头中通常会将Cooke-Triplet结构中的一片镜片改为一组两片接合镜片，这当中最著名的是1903年Carl Zeiss公司推出的Tessar结构，他将Cooke-Triplet 结构中最后一片凸透镜改为了一组两片接合的镜片。
源自Cooke-Triplet的T essar结构
其次还有福伦达1900年推出的Heliar结构也是来自于Cooke-Triplet，他将Cooke-Triplet前后两片凸透镜各自改为一组两片接合镜片，总共为5片3组。
源自Cooke-Triplet的Heliar结构
1916年在美国芝加哥的Charles M. Minor尝试着将Cooke-Triplet结构的光圈设计的更大，他的做法是在Cooke-Triplet结构的第一片凸透镜和第二片凹透镜之间插入一片凸透镜，三片镜片相连。根据他的设计当时生产出了光圈为1.9的Ultrastigmat电影镜头，焦距分别为40, 50, 75mm，这几个电影镜头可以表现出一种很狭长的视角。
Ultrastigmat结构
到了1923年的时候划时代的ERNOSTAR横空出世了，当然ERNOSTAR的设计仍然是源于Cooke-Triplet结构。ERNOSTAR结构是当时德累斯顿Ernemann公司（Zeiss Ikon 前身之一）年仅23岁的天才光学设计师Ludwig Bertele所设计，他将Cooke-Triplet结构中的第一片凸透镜替换成了一组两片相接合的凸透镜，最大光圈在标准相机上可以达到2.0，要知道在1927年Tessar的光圈也就只有设计到2.7。ERNOSTAR是当时第一支可以在光线条件较差的情况下使用的镜头，也是第一个可以在很差的光线下不使用三脚架的镜头。
ERNOSTAR结构的原型设计
早期F/2光圈的ERNOSTAR镜头采用的光学结构6片4组
晚期F/2光圈的ERNOSTAR镜头采用的光学结构5片4组
60年代ERNOSTAR结构被重新广泛采用，主要是应用在长焦镜头上，著名的有Contarex上的Zeiss 2.8/135 和Zeiss 2.8/180mm，Zeiss/Rollei的Sonnar 2.8/85 ，可爱的小旁轴Rollei 35S上的40mm Sonnar镜头也采用了ERNOSTAR结构，最后还有日本Konica 2.8/90 M-Hexanon的镜头也采用了ERNOSTAR结构。不过这些镜头因为蔡司的关系绝大部分都被命名为了Sonnar。
ERNOSTAR之后对于这一结构的改进仍然在继续进行着，接下来出现的就是广为人知直到今天还在大范围使用的Sonnar结构了。
Sonnar这一名称最早出属于斯图加特Contessa-Nettel AG（Zeiss Ikon的前身之一，Contax就是为了纪念这一公司）一款不太出名的镜头，1926年该公司加入Zeiss Ikon之后Sonnar这一名称被用来命名一款全新的镜头。
1924年Ernemann的Ludwig Bertele设计出了ERNOSTAR，1926年Ernemann加入Zeiss Ikon，Ludwig Bertele亦成为了Zeiss的设计师，大约在1930年左右为了将ERNOSTAR镜头使用到Contax旁轴相机上，Ludwig Bertele对ERNOSTAR结构做了重新的设计，他将通常为4组的ERNOSTAR中第三组和第四组改为一组相粘合的镜片，组数减少到了3组，通过粘合的一组镜片可以有效的减少玻璃间空气的折射，这一设计在镀膜技术尚未发明之时是相当行之有效的，一年之后他成功的设计出了最大光圈为1.5的镜头。
ERNOSTAR f/1.8 6片4组
Zeiss Sonnar f/2.0 6片3组
Zeiss Sonnar f/1.5 7片3组
Ludwig Bertele这一设计是相当成功的，根据这个结构生产出了种类繁多的旁轴相机的镜头，焦距从40一直到250，最大光圈达到了1.1。这些镜头被Zeiss命名为了Sonnar。至于这一名称的含义，目前有这两种说法，一是来自生产这一镜头的厂区的名称，Zeiss官方的说法则是这一名称来自于德语的太阳Sonne，是为了说明这一系列镜头的大光圈。
二战后东西德Zeiss都生产了50mm焦距的Sonnar结构镜头，西德的Steinheil采用sonnar结构生产了50mm的Quinon-I 2.0镜头，此外日本的佳能，尼康和宾得都生产了基于sonnar结构的标头，俄罗斯则是Jupiter。
Pentax的Sonnar结构T akumar 58mm f/2.0 6片4组
要真正定义Sonnar系列的镜头是一件很难的事情，Zeiss将这一极为成功的名称应用到了很多镜头上，其中包括ERNOSTAR结构（Rollei 35S），以及Gauss结构（2.8/85）都被命名为Sonnar。
Carl Zeiss Jena Sonnar 3.5 135，非Sonnar结构的Sonnar镜头
Carl Zeiss Jena Sonnar 3.5 135 4片3组，很难说这是一个Sonnar结构的镜头
通常可以这么理解经典Sonnar结构，源自于Cooke-Triplet结构，较少的镜片组数目，经典的为3组，以及至少一组3片相粘合的镜片。
随着镀膜技术的发展，一个镜头结构中即使有着再多的镜片也可以通过镀膜来减少光线折射，而采用三片镜片相粘合的Sonnar在技术和成本上显得极为昂贵，1955年一只1.5/50的Sonnar镜头价值435马克，相当于西德人均月收入的一半。
1955年的Sonnar 1.5/50
最新版Sonnar 1.5/50 后组改为3片一组但不相互粘合的镜片
由于成本和价格的原因，60年代后Sonnar逐渐让位于Gauss结构
说起双高斯的起源首先就要说到我大学时代最佩服的老头高斯先生，1加到100的那个故事的主角，大学时代专业课上听得最多的人名就是高斯先生了，选修课图形处理又要用到高斯处理，真的是无处不在。高斯老先生在哥廷根大学研究数学的同时，还是该大学的天文学家，哥廷根大学天文台的时任总监即为高斯老先生。
西德马克上的高斯
1817年为了解决大学天文台望远镜像差的问题，高斯老先生设计了一种使用两片新月形镜片的结构，这个就是双高斯结构的最初的起源高斯结构。
高斯结构
1888年，美国西北大学的天文学家Alvan Graham Clark在设计天文望远镜时发现到用两对高斯结构背对背反方向组合可以成为一种有用的镜头光学结构，这就是双高斯结构的概念起始（Double Gauβ）。
最初的双高斯结构
之后的100多年里，众多的光学设计师在双高斯结构的基础上设计了各种各样形形色色的镜头，这当中把双高丝结构发挥到最高境界的无疑当属Leica APO-Summicron ASPH-135画幅最顶级的标准镜头，而最有名的双高斯结构镜头当属Zeiss Planar，以至于很多朋友都认为标准镜头的结构都源自于Planar。
两个不尽相同的双高斯结构
单反镜头知识
单反相机镜头知识 镜头的名称中都会标明镜头的焦距和口径，并刻在该镜头的镜圈上，可见焦距和口径是镜头的重要性能指标。而光圈在控制曝光量时具有重要的作用。因此，有必要先来了解一下镜头的焦距、口径和光圈。 一、焦距 镜头的焦距（Focal Length），从实用的角度可以理解为：镜头中心至胶片平面的距离。理论上的定义为：无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带 来镜头焦距的变化。 现代135相机镜头的焦距变化幅度从6mm至2000mm，常用焦距段为15mm至600mm。对画幅相同的相机来说，面对同样的被摄体，镜头焦距变化所带来的成像效果变化可以归纳为以下两条规律： 1、镜头焦距与视角成反比。焦距长，视角小，意味着能远距离摄取较大的 景物；焦距短，视角大，意味着能近距离摄取范围较广的景物。 2、镜头焦距与景深成反比。焦距长，景深小，意味着前后景物的清晰范围小；焦距短，景深大，意味着前后景物的清晰范围大。景深表示纵深景物的影像清晰度，是摄影中的重要理论和实践问题，我们将在第几章详细介绍。 二、口径 镜头的口径又称为绝对口径、有效孔径，表示镜头的最大进光孔，也就是镜头的最大光圈。口径的大小用口径系数F表示，F=镜头焦距/最大光孔直径，也可以用F系数的倒数表示，如F2.8或1∶2.8。F越小，表示口径越大。对于变焦镜头，我们会看到F3.5-5.6这样的表示方法，这两个数值分别是镜头广角端 和长焦端的最大光圈。 镜头的口径越大，实用价值越大。大口径镜头的优点主要有：便于在暗弱光线下手持相机利用现场光拍摄；便于摄取小景深效果，使画面虚实结合；便于使用较高的快门速度凝固动体。但大口径镜头的制造工艺复杂，因而口径越大，镜头也越大，价格也越高。通常口径大一至半档，价格翻一至数倍。如佳能EF 50mm F1.8约700元，EF 50mm F1.4 USM约3000元，EF 50mm F1.2 L USM就要 上万元了。 三、光圈 光圈（Aperture）又称为相对口径，是镜头中由若干金属薄片组成、可调节 大小的进光孔。
照相机成像原理和构造
照相机成像原理和构造 光博会后看到照相机后的观后感，了解照相机原理及构造，以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头是一个凸透镜，来自物体的光经过凸透镜后，在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质，它能把这个像记录下来，经过显影、定影后成为 底片，用底片洗印就得到相片。 照相时，物体离照相机镜头比较远，像是倒立、缩小的。 照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后，被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像，经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。
最早的照相机结构十分简单，仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂，具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统，是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。 1550年，意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上，映像的效果比暗箱更为明亮清晰；1558年，意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈，使成像清晰度大为提高；1665年，德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱，因为当时没有感光材料，这种暗箱只能用于绘画。 1822年，法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片，但成像不太清晰，而且需要八个小时的曝光。1826年，他又在涂有感光性沥青的锡基底版上，通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年，法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机，它是由两个木箱组成，把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦，用镜头盖作为快门，来控制长达三十分钟的曝光时间，能拍摄出清晰的图像。 1860年，英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机；1862年，法国的德特里把两只照相机叠在一起，一只取景，一只照相，构成了双镜头照相机的原始形式；1880年，英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。 随着感光材料的发展，1871年，出现了用溴化银感光材料涂制的干版，1884年，又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现，镜头的质量也相应地提高了。1902年，德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论，和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃，制成了著名的“天塞”镜头，由于各种像差的降低，使得成像质量大为提高。在此基础上，1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。 不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷；1931年，德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器，提高了调焦准确度，并首先采用了铝合金压铸的机身帘快门。
基础知识：光学镜头
基础知识：光学镜头 光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件，直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。光学工业镜头广泛用于反射度极高的物体定位检测，如：金属、玻璃、胶片、晶片等。1 概论对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对镜头的光学分辨率要求较低；但另一方面，由于数码相机的成像面积较小（因为数码相机是成像在CCD 上，而CCD的面积较传统35毫米相机的胶片小很多），因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在2000线/毫米以上。另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加滤镜也会大大提高成像质量。镜
头的物理口径也是必须要考虑的，且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。富士相机采用了170线/毫米解析度的专业富士龙镜头，这种内置的新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。不仅在精度上保证了图象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%, 较一般的数码相机低2/3。另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通广角镜头的焦距一般为38－24毫米，视角为60－84度；超广角镜头的焦距为20－13毫米，视角为94-118度。由于广角镜头的焦距短，视角大，在较短的拍摄距离范围内，能拍摄到较大面积的景物。所以，广泛用于大场面风摄影作品的拍摄。在摄影创作中，使用广角镜头拍摄，能获得以下几个方面的效果：一是能增加摄影画面的空间纵深感；二是景深较长，能保证被摄主体的前后景物在画面上均可清晰的再现。所以，现代绝大多数的袖珍式自动照相机（俗称傻瓜照相机）采用38－35毫米的普通广角镜头；三是镜头的涵盖面积大，拍摄的景物范围宽广；
光学镜头基本知识
光學镜头基本知識 第一章光線得傳播 一﹑光在真空中就是沿直線傳播得 光在真空中(均勻介質中)就是沿直線傳播得﹐但就是由於在我們得真實空間中﹐光並不能做到這一點﹐這就是因為空氣。在我們得空氣中﹐有存在著各式各樣得雜物﹐粉塵﹐水霧等。由於這些東西得存在﹐光在直線傳播得過程中﹐碰到這些東西﹐就會產生反射﹐折射。而﹐粉塵表面並不光滑﹐光照射到這粉塵面上得時候便會往各個方向反射﹐這邊形成了漫反射。正就是由於漫反射得存在﹐這便能使我們能感覺到光﹐能瞧到東西。 二﹑光得反射﹑透射﹑折射 光在大氣中傳輸總不能按著直線傳輸﹐光在碰到不透光得物質時會發生反射﹐光碰到透光得物質時會發生透射﹐折射。入射光線﹐反射光線﹐折射光線﹐在同一個平面上﹐即三線共面。 2、1 光得反射 光在傳輸過程中就是遵守反射定理得。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定義為﹕入射光線与法線組成得夾角 反射角定義為﹕反射光線与法線組成得夾角 法線﹕法線就就是垂直於入射面得線。法線就是一條虛構得線﹐並不就是事實存在得。 2、2 光得透射与折射 有些物質就是透光得﹐光可以穿透這些物質﹐這便就是光得透射。 每種不同材質得東西都有著不同得透過率﹐光在這些物質中穿透得時候總會有著能量得損失。入射光線得強度與出射光線得強度得比值為這一材質得透過率。 所謂光線得折射就就是指光線在進行傳輸得過程中從一種介質進入另一種介質得時候﹐不會沿直線傳播﹐而就是有了一定角度得彎折。這便就是光線得折射。 通常在大氣中我們認定其折射率為1。 折射定律被描述為﹕入射角得正弦与折射角得正弦之比為常數﹐它等于折射線所處介質得折射率n`与入射線所處介質得折射率n之比。 通常折射率較大得介質稱為光密介質﹐折射率較小得介質稱為光疏介質。若入射光在光密介質﹐這時折射角總大于入射角﹐折射角隨著入射角增大而增大﹐最大使折射角為90度﹐這時sini`=1﹐若入射角再增大﹐將發生全反射。 自然界有很多全反射現象﹕海市蜃樓﹑沙漠幻影﹑等。 第二章光學鏡頭得種類 目前LAM產線所生產得光學鏡頭主要有以下几類:
光学镜头基本知识
光学镜头基本知识 第一章光线的传播 一﹑光在真空中是沿直线传播的 光在真空中(均匀介质中)是沿直线传播的﹐但是由於在我们的真实空间中﹐光并不能做到这一点﹐这是因为空气。在我们的空气中﹐有存在着各式各样的杂物﹐粉尘﹐水雾等。由於这些东西的存在﹐光在直线传播的过程中﹐碰到这些东西﹐就会产生反射﹐折射。而﹐粉尘表面并不光滑﹐光照射到这粉尘面上的时候便会往各个方向反射﹐这边形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐这便能使我们能感觉到光﹐能看到东西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大气中传输总不能按着直线传输﹐光在碰到不透光的物质时会发生反射﹐光碰到透光的物质时会发生透射﹐折射。入射光线﹐反射光线﹐折射光线﹐在同一个平面上﹐即三线共面。 光的反射 光在传输过程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定义为﹕入射光线和法线组成的夹角 反射角定义为﹕反射光线和法线组成的夹角 法线﹕法线就是垂直於入射面的线。法线是一条虚构的线﹐并不是事实存在的。光的透射和折射 有些物质是透光的﹐光可以穿透这些物质﹐这便是光的透射。 每种不同材质的东西都有着不同的透过率﹐光在这些物质中穿透的时候总会有着能量的损失。入射光线的强度与出射光线的强度的比值为这一材质的透过率。 所谓光线的折射就是指光线在进行传输的过程中从一种介质进入另一种介质的时候﹐不会沿直线传播﹐而是有了一定角度的弯折。这便是光线的折射。 通常在大气中我们认定其折射率为1。 折射定律被描述为﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数﹐它等于折射线所处介质的折射率n`与入射线所处介质的折射率n之比。 通常折射率较大的介质称为光密介质﹐折射率较小的介质称为光疏介质。若入射光在光密介质﹐这时折射角总大于入射角﹐折射角随着入射角增大而增大﹐最大使折射角为90度﹐这时sini`=1﹐若入射角再增大﹐将发生全反射。 自然界有很多全反射现象﹕海市蜃楼﹑沙漠幻影﹑等。
光学镜头基础知识
CCD和CMOS的特性对比 CCD也有两种：全帧(full frame)的和隔行(interline)的。这两种CCD的性能区别非常大。总的来说，全帧的CCD性能最好。其次是隔行的CCD。CMOS的综合性能最差。full frame CCD最突出的优势是分辨率和动态范围。最弱的地方就是贵，耗电。CMOS最差的地方是分辨率，动态范围和噪声。优势就是便宜，省电。interline CCD比CMOS强的地方在于噪声。总的来说，两种CCD的颜色还原都比CMOS强。 现在一般的消费级数码相机，在宣传上都不说是Full frame CCD还是Interline CCD。当然多数都是后者。专业级的数码相机，肯定是前者。所以，Full frame CCD 和Interline CCD间的区别，都存在于专业级数码相机和消费级机之间。当然，专业级数码相机彩用的大面积CCD带来的好处更突出。 光学镜头基础知识 光学镜头是机器视觉系统中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣，影响算法的实现和效果。另外争取选折合适的镜头，降低机器视觉系统成本，才是产业兴旺发达的唯一出路。光学镜头规格繁多，有时不免头晕。光学镜头从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。根据我们使用的经验，俄罗斯的光学镜头很便宜。 结构上分 1固定光圈定焦镜头 简单。镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD 靶面上的图像最清晰。没有光圈调整环，光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。 2手动光圈定焦镜头 手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从F1.2 或F1.4 到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。 3 自动光圈定焦镜头 在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮合传动的微型电机，并从驱动电路引出 3 或 4 芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像机 CCD 靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。 4 手动光圈变焦镜头 焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为 2～3 倍，焦距一般为3.6~8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。但是当摄像机安装位置固定下以后，在频繁地手动调整变焦是很不方便的。因此，工程完工后，手动变焦镜头的焦距一般很少调整。仅起定焦镜头的作用。 5 自动光圈电动变焦镜头 与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转 动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是，由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。 6 电动三可变镜头 与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手动控制。 场合上分： 按视场大小分为：小视场镜头，普通镜头（约50 度左右），广角镜头和特广角镜头（100－120 度）1 标准镜头：视角约50 度，也是人单眼在头和眼不转动的情况下所能看到的视角，所以
2019年光学镜头行业分析报告
2019年光学镜头行业 分析报告 2019年4月
目录 一、行业主管部门、监管体制及主要政策法规 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、行业主要法律法规及重要产业政策 (5) 二、行业发展概况 (8) 1、光学镜头上游概况 (8) 2、光学镜头行业概况 (9) （1）光学镜头产品分类 (9) （2）光学镜头行业发展特点 (10) ①下游应用领域不断扩展 (10) ②技术革新加快产业升级 (11) ③光学镜头产业逐渐向中国转移 (11) 3、光学镜头下游概况 (12) （1）安防视频监控 (13) ①全球安防视频监控设备市场概况 (13) ②安防视频监控领域光学镜头市场概况 (15) （2）车载成像系统（载镜头） (19) ①从ADAS到自动驾驶，市场持续增长 (19) ②车载镜头市场 (22) （3）新兴消费类电子 (25) ①智能家居 (25) ②视讯会议 (27) ③无人机 (28) ④VR/AR设备 (29) （4）机器视觉 (30) 三、行业竞争格局和市场化程度 (32)
四、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (33) 1、国外企业 (34) （1）腾龙株式会社 (34) （2）富士能株式会社 (34) （3）CBC株式会社 (35) （4）日本电产株式会社 (35) 2、国内企业 (35) （1）福建福光股份有限公司 (35) （2）东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 (35) （3）中山联合光电科技股份有限公司 (35) （4）舜宇光学科技（集团）有限公司 (36) （5）联创电子科技股份有限公司 (36) （6）厦门力鼎光电股份有限公司 (36) 五、进入行业的主要障碍 (37) 1、技术壁垒 (37) 2、资金壁垒 (37) 3、客户壁垒 (37) 4、系统管理壁垒 (38) 5、人才壁垒 (39) 六、行业利润水平 (39) 七、影响行业发展的因素 (40) 1、有利因素 (40) （1）下游应用领域的广度和深度不断扩展，市场需求持续增长 (40) （2）良好的政策环境促进了光学镜头行业持续发展 (40) （3）国产光学镜头竞争力的提升 (41)
光学镜头概述及分类
光学镜头概述及分类 光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件，对成像质量有着关键性的作用，它对成像质量的几个最主要指标都有影响，包括：分辨率、对比度、景深及各种像差。镜头不仅种类繁多，而且质量差异也非常大，但一般用户在进行系统设计时往往对镜头的选择重视不够，导致不能得到理想的图像，甚至导致系统开发失败。本文的目的是通过对各种常见镜头的分类及主要参数介绍，总结各种因素之间的相互关系，使读者掌握机器视觉系统中镜头的选用技巧。 根据有效像场的大小划分 把摄影镜头安装在一很大的伸缩暗箱前端，并在该暗箱后端安装一块很大的磨砂玻璃。当将镜头光圈开至最大，并对准无限远景物调焦时，在磨砂玻璃上呈现出的影像均位于一圆形面积内，而圆形外则漆黑，无影像。此有影像的圆形面积称为该镜头的最大像场。在这个最大像场范围的中心部位，有一能使无限远处的景物结成清晰影像的区域，这个区域称为清晰像场。照相机或摄影机的靶面一般都位于清晰像场之内，这一限定范围称为有效像场。由于视觉系统中所用的摄像机的靶面尺寸有各种型号，所以在选择镜头时一定要注意镜头的有效像场应该大于或等于摄像机的靶面尺寸，否则成像的边角部分会模糊甚至没有影像。 根据有效像场的大小，一般可分为如下几类：
根据焦距分类 根据焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头两大类。依据焦距的长短，定焦距镜头又可分为鱼眼镜头、短焦镜头、标准镜头、长焦镜头四大类。需要注意的是焦距的长短划分并不是以焦距的绝对值为首要标准，而是以像角的大小为主要区分依据，所以当靶面的大小不等时，其标准镜头的焦距大小也不同。变焦镜头上都有变焦环，调节该环可以使镜头的焦距值在预定范围内灵活改变。变焦距镜头最长焦距值和最短焦距值的比值称为该镜头的变焦倍率。变焦镜头有可分为手动变焦和电动变焦两大类。 变焦镜头由于具有可连续改变焦距值的特点，在需要经常改变摄影视场的情况下非常方便使用，所以在摄影领域应用非常广泛。但由于变焦距镜头的透镜片数多、结构复杂，所以最大相对孔径不能做得太大，致使图像亮度较低、图像质量变差，同时在设计中也很难针对各种焦距、各种调焦距离做像差校正，所以其成像质量无法和同档次的定焦距镜头相比。 实际中常用的镜头的焦距是从4毫米到300毫米的范围内有很多的等级，如何选择合适焦距的镜头是在机器视觉系统设计时要考虑的一个主要问题。光学镜头的成像规律可以根据两个基本成像公式牛顿公式和高斯公式来推导，对于机器视觉系统的常见设计模型，我们一般是根据成像的放大率和物距这两个条件来选择合适焦距的镜头的，在此给出一组实用的计算公式： 放大率：m=h’/h=l’/l 物距：l = f(1+1/m) 像距：l’= f(1+m) 焦距：f = l/(1+1/m) 物高：h = h’/m = h’(l-f)/f 像高：h’= mh = h(l’-f)/f 根据镜头接口类型划分 镜头和摄像机之间的接口有许多不同的类型，工业摄像机常用的包括c接口、cs接口、f接口、v接口、t2接口、徕卡接口、m42接口、m50接口等。接口类型的不同和镜头性能及质量并无直接关系，只是接口方式的不同，一般可以也找到各种常用接口之间的转接口。 c接口和cs接口是工业摄像机最常见的国际标准接口，为1英寸－32un英制螺纹连接口，c型接口和cs型接口的螺纹连接是一样的，区别在于c型接口的后截距为17.5mm，cs型接口的后截距为12.5mm。所以cs型接口的摄像机可以和c口及cs口的镜头连接使用，只是使用c口镜头时需要加一个5mm的接圈；c型接口的摄像机不能用cs口的镜头。
光学镜头的选择及主要参数
光学镜头的选择及主要参数 发布者：pomeas浏览次数：EE] 13 摄像头镜头是视频监视系统的最关键设备，它的质量（指标）优劣直接影响摄像头的整机指标，因此，摄像头镜头的选择是否恰当既关系到系统质量，又关系到工程造价。 镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像头所输出的图像就是白茫茫的一片，没有清晰的图像输出，这与我们家用摄像头和照相机的原理是一致的。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清；摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头 基准面的距离（相当于调整人眼晶状体的位置），可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在闭路监控系统中的作用是非常重要的。 工程设计人员和施工人员都要经常与镜头打交道：设计人员要根据物距、成像大小计算镜头焦距，施工人员经常进行现场调试，其中一部分就是把镜头调整到最佳状态。 1、镜头的分类 （1）以镜头安装分类 所有的摄像头镜头均是螺纹口的，CCD摄像头的镜头安装有两种工业标准，即C安装座和CS安装座。 两者螺纹部分相同，但两者从镜头到感光表面的距离不同。 C安装座：从镜头安装基准面到焦点的距离是17.526mm。 CS安装座：特种C安装，此时应将摄像头前部的垫圈取下再安装镜头。其镜头安装基准面到焦点的
距离是12.5mm。如果要将一个C安装座镜头安装到一个 CS安装座摄像头上时，则需要使用镜头转换器 (2)以摄像头镜头规格分类 摄像头镜头规格应视摄像头的 CCD尺寸而定，两者应相对应。即摄像头的CCD靶面大小为1/2英寸 时，镜头应选1/2英寸。摄像头的CCD靶面大小为1/3英寸时，镜头应选1/3英寸。摄像头的CCD靶面大小为1/4英寸时，镜头应选1/4英寸。如果镜头尺寸与摄像头 CCD靶面尺寸不一致时，观察角度将不符合设计要求，或者发生画面在焦点以外等问题。 (3)以镜头光圈分类 镜头有手动光圈( manual iris )和自动光圈( auto iris )之分，配合摄像头使用，手动光圈镜头适合于亮度不变的应用场合，自动光圈镜头因亮度变更时其光圈亦作自动调整，故适用亮度变化的场合。 自动光圈镜头有两类：一类是将一个视频信号及电源从摄像头输送到透镜来控制镜头上的光圈，称为视频输入型，另一类则利用摄像头上的直流电压来直接控制光圈，称为 DC 输入型。自动光圈镜头上的 ALC (自动镜头控制)调整用于设定测光系统，可以整个画面的平均亮度，也可以画面中最亮部分(峰值)来设定基准信号强度，供给自动光圈调整使用。 一般而言， ALC 已在出厂时经过设定，可不作调整，但是对于拍摄景物中包含有一个亮度极高的目标 时，明亮目标物之影像可能会造成 "白电平削波”现象，而使得全部屏幕变成白色，此时可以调节ALC来变 换画面。 另外，自动光圈镜头装有光圈环，转动光圈环时，通过镜头的光通量会发生变化，光通量即光圈，一 般用F表示，其取值为镜头焦距与镜头通光口径之比，即：F= f (焦距)/D (镜头实际有效口径)，F值 越小，则光圈越大。 采用自动光圈镜头，对于下列应用情况是理想的选择，它们是：在诸如太阳光直射等非常亮的情况下，用自动光圈镜头可有较宽的动态范围。要求在整个视野有良好的聚焦时，用自动光圈镜头有比固定光圈镜头更大的景深。要求在亮光上因光信号导致的模糊最小时，应使用自动光圈镜头。 (4)以镜头的视场大小分类
光学镜头基本知识
光學镜头基本知識 第一章光線的傳播 一﹑光在真空中是沿直線傳播的 光在真空中(均勻介質中)是沿直線傳播的﹐但是由於在我們的真實空間中﹐光並不能做到這一點﹐這是因為空氣。在我們的空氣中﹐有存在著各式各樣的雜物﹐粉塵﹐水霧等。由於這些東西的存在﹐光在直線傳播的過程中﹐碰到這些東西﹐就會產生反射﹐折射。而﹐粉塵表面並不光滑﹐光照射到這粉塵面上的時候便會往各個方向反射﹐這邊形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐這便能使我們能感覺到光﹐能看到東西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大氣中傳輸總不能按著直線傳輸﹐光在碰到不透光的物質時會發生反射﹐光碰到透光的物質時會發生透射﹐折射。入射光線﹐反射光線﹐折射光線﹐在同一個平面上﹐即三線共面。 2.1 光的反射 光在傳輸過程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定義為﹕入射光線和法線組成的夾角 反射角定義為﹕反射光線和法線組成的夾角 法線﹕法線就是垂直於入射面的線。法線是一條虛構的線﹐並不是事實存在的。 2.2 光的透射和折射 有些物質是透光的﹐光可以穿透這些物質﹐這便是光的透射。 每種不同材質的東西都有著不同的透過率﹐光在這些物質中穿透的時候總會有著能量的損失。入射光線的強度與出射光線的強度的比值為這一材質的透過率。 所謂光線的折射就是指光線在進行傳輸的過程中從一種介質進入另一種介質的時候﹐不會沿直線傳播﹐而是有了一定角度的彎折。這便是光線的折射。 通常在大氣中我們認定其折射率為1。 折射定律被描述為﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比為常數﹐它等于折射線所處介質的折射率n`与入射線所處介質的折射率n之比。 通常折射率較大的介質稱為光密介質﹐折射率較小的介質稱為光疏介質。若入射光在光密介質﹐這時折射角總大于入射角﹐折射角隨著入射角增大而增大﹐最大使折射角為90度﹐這時sini`=1﹐若入射角再增大﹐將發生全反射。 自然界有很多全反射現象﹕海市蜃樓﹑沙漠幻影﹑等。
第3讲 光学镜头及其运用
第三讲光学镜头及其运用 任课老师：郭小平 E-mail：guoxp2008@https://www.360docs.net/doc/c710474895.html, Tel：134******** 幻灯片2 本讲要点 ●Outline： ●镜头的光学特性 ●长焦距镜头 ●广角镜头 ●变焦距镜头 幻灯片3 一、镜头的光学特性 幻灯片4 一、镜头的光学特性 镜头系统外部结构图 幻灯片5 一、镜头的光学特性 镜头系统内部结构图 幻灯片6 一、镜头的光学特性 ●电视摄像机的光学镜头一般由多片正透镜和负透镜以及相应的金属零件组合而成，一 般还带有自动光圈、电动变焦距等装置。 ●我们掌握镜头，主要是要掌握镜头的光学特性。 幻灯片7 一、镜头的光学特性 ●镜头的光学特性 ●是指由其光学结构所形成的物理性能，由焦距、视场角和相对孔径三个因素组成。 幻灯片8 一、镜头的光学特性 ●（一）焦距 ●定义：从焦点到镜头中心的距离称为焦距。 ●焦距可以决定镜头视角大小、拍摄范围、透视程度和景深范围等等。 ●电视摄像机装配的一般是变焦镜头。
一、镜头的光学特性 ●标准镜头（变焦） ●焦距与像平面对角线接近或者相等的镜头称为标准镜头。其视角一般为45°～ 50°。 ●摄像管面积大小不同，摄像机标准镜头的焦距也不一样。 ● ●摄像管面积?英寸?英寸 1英寸 1?英寸 ●标准镜头焦距 12mm 17.5mm 25mm 35mm 幻灯片10 一、镜头的光学特性 下面我们来看一下镜头焦距对视角大小、拍摄范围的影响，对景深的影响我们放到后面相关部分讲。 视角大小和取景范围其实是一个问题，视角大，那么取景范围必然就大，视角小，取景范围当然也小。 镜头焦距与视角大小： 下面我们来看一幅图片，请大家思考一下镜头焦距与视角大小和取景范围大小的关系。 幻灯片11 幻灯片12 一、镜头的光学特性 ●由上图我们可以知道，拍摄距离不变的情况下： ● ●镜头焦距与（视角大小）取景范围成反比：镜头焦距越长，（视角）取景范围越 小；镜头焦距越短，（视角）取景范围越大。 ●下面我们通过一幅图片来加深一下印象： 幻灯片13 幻灯片14 一、镜头的光学特性 ●（二）景深 ● ●焦点和焦点前后清晰的范围叫做景深。 ●清晰的范围越大，我们就说景深越大，清晰的范围越小，我们就说景深越小。 ●我们可以通过下面的图片来看一下不同大小景深的效果：
光学镜头的知识
简介： 光学镜头产品，主要为光电应用产品提供成像类光学部件，BYD通过垂直整合的优势，在光学镜头方面，拥有设计，开发，制造整套生产能力，加之自主研发的CMOS图像感应芯片，由BYD制造的可视摄像头现已广泛应用于手机，笔记本电脑等个人便携电子产品中，成为各大手机，电脑品牌的主要供应商之一。 应用领域： 主要应用产品有手机、笔记本电脑摄像头塑胶镜 头，扫描仪用镜头，车载广角玻璃镜头, LED等。 特征： 1. 塑胶镜头 光学塑胶镜头是由光学塑胶镜片或镜片组所构成的光学成像类产品，镜头中使用非球面树脂镜片可以精简结构，体积小，重量轻，同时便于量产降低成本。 2. 玻璃镜头 光学玻璃镜头是由光学玻璃镜片或镜片组所构成的光学成像类产品，主要通过研磨抛光工艺加工制造球面玻璃镜片。玻璃镜片具有成像质量好，耐高温，可靠性强等特点。
产品类型及应用领域： 手机摄像模组镜头像素光学结构光学规格 10万像素1P+IR 1/13 inch-1/11 inch 30万像素2P+IR 1/11inch--1/6inch 130万像素3P+IR 1/5.5inch-1/6inch 200万像素3P+IR 1/4inch -1/5inch 300万像素4P+IR 1/4inch 500万像素4P+IR 1/4inch 其他光学部件产品类型应用领域扫描仪镜头Barcode Scanner Lens CD/DVD 激光头 CD/DVD Reader system 车载摄像头 镜头 Back Sight Wide angle Lens For V ehicles 安防摄像头 镜头 Monofocal Lens For Security CCTV Camera 镜头结构图：
镜头的运用
镜头的运用 30焦距导致的画面视角和纵深感的不同1 照片的效果会随镜头焦距的变化而产生很大区别。我们将会在这里学习到各种不同焦距的镜头带来的画面差异，了解各种镜头焦距的表现力。焦距不同带来的画面视角的差异 ■10mm(换算为35mm规格约16mm)■70mm(换算为 35mm规格约112mm)■20mm(换算为35mm规格约 32mm)■100mm(换算为35mm规格约160mm)■35mm(换算为35mm规格约56mm)■200mm(换算为35mm规格约320mm) 10mm（换算为35mm规 格约16mm）的视角 模特
200mm（换算为35mm规 格约320mm）的视角 在拍摄位置相同的情况下，画面视角的不同会导致拍进画面的景物范围产生变化。而被摄体的大小也会随焦距的变化而改变。焦距不同带来的画面视角的差异焦距不同拍进画面的范围也不同镜头的焦距不同，实际拍摄出的画面在视觉印象上也会发生变化，其中最明显的是拍进画面的范围的变化，也就是画面视角的变化。上面一组照片是使用从10mm 到200mm不同焦距拍摄的。在相机位置不变的情况下，焦距越长，拍进画面的景物范围就越窄，被摄体也就会越大。使用远摄镜头能够将被摄体拍得很大，换言之就是画面视角变窄。镜头的焦距能够直接使视觉效果产生如此大的变化。如果拍摄距离一定，我们可以通过改变焦点距离来自由改变拍摄范围和被摄体大小。在使用广角镜头时，拍摄者很容易意识到画面视角的宽窄，但其实每款不同焦距的镜头都具备它们特有的画面视角。焦距不同带来的画面纵深感的差异 ■10mm(换算为35mm规格约16mm)■70mm(换算为 35mm规格约112mm)■20mm(换算为35mm规格约 32mm)■100mm(换算为35mm规格约160mm)■35mm(换算为35mm规格约56mm)■200mm(换算为35mm规格约
最全的镜头常识
（基础知识）单反镜头的参数辨别 玩单反许久，只知道怎么拍，但却从来没细致的研究过镜头。一是没有太高的追求，二是因为懒的去了解。但自之前换了新镜头之后，发现原来要掌握一个好的镜头，需要很多很多的知识补充才行，想拍好片，必须先了解镜头。最近找来几篇介绍镜头参数的文章。汇总起来贴一下。以备后查。 ================================================== 不论是应用于传统胶片单反相机的镜头，还是日渐流行的数码单反相机专用镜头，其镜头标识的文字中，都基本包含了镜头属性、焦距参数、光圈参数、所具特点等信息。详细地说上列四点可以归纳为： 镜头属性：通常表示该镜头是AF 卡口还是EF 卡口，通常还包括一些镜头类别的标识；焦距参数：表示镜头的焦距范围，单位为mm ； 光圈参数：表示镜头的最大光圈系数，有些镜头还标识出镜头的最小光圈系数； 所具特点：表示镜头所采用的特色技术等；这也是后文中重点解释的内容。 这些信息通常的表现方式如“CANON ZOOM LENS EF-S 10 -22mm 1：3.5-4.5 USM ”。根据这些信息，使我们判读出这款镜头的完整参数：佳能原厂EF-S电子卡口自动变焦镜头；焦距范围10 -22mm（超广角2倍变焦）；最大光圈系数3.5-4.5；采用了USM超声波马达。 另外，版本序号也是常见的标识文字内容之一，它表示该镜头在同规格镜头中，主要表述其属于第几代产品。 ================================================== 不同镜头，最先让人去认识的必定是它的焦段，如何辨别和认识不同焦段的常用范围，是最基本、最需要去掌握的知识。 焦段介绍： 10mm左右的焦段，是超广角焦段。主要用于风景摄影，纪实摄影等，照出来的角度非常大，很有冲击力。 24mm左右的焦段，是小广角，主要用于风景摄影，纪实摄影等，旅游纪念照用这个焦段不错。 50mm左右的焦段，是标准焦段，视角平易近人，变形少，主要用于风景摄影，人像摄影，纪实摄影等。 85mm左右的焦段，是中焦段，这个焦段主要用于拍人像，静物等。 200mm左右的焦段，是长焦段，这个焦段常用于抓拍，特写等。 500mm左右的焦段，是超长焦段，这个焦段就可以打鸟了，也就是拍鸟。 500mm以上的超长焦，打鸟更方便，隔一个操场远偷拍很轻松。
光学镜头行业研究
光学镜头行业研究 光学镜头在工业领域和消费级市场都有着广泛的应用，工业领域涉及机械零件测量、塑料零件测量、玻璃及药用容器测量、电子组件测量等；消费级市场方面, 高端影像设备、手机摄像头模组、无人驾驶、安防监控、 VR/AR等都是重要的应用领域。作为光学与光电子行业的分支，光学透镜行业具有有着良好的发展前景。 一、光学镜头行业概述 光学与光电子（以下简称“光电子”或“光电” ）行业，是以光电技术为核心所构成的各类零件、组件、设备以及应用市场的总和，是将光学和光电子科学的研究成果应用于社会生产实践的过程中发展而来的产业。现代光电科技结合了光学、电子与电机等尖端技术，近十年来技术发展迅速，并已成为信息系统和网络系统中最引人注目的核心技术。光电子产业得到前所未有的广泛关注和大力发展，其应用层面扩展至通讯、信息、生化、医疗、民生等领域。未来随着光电技术在通讯、网络等领域扮演核心技术角色，光电子产业将逐步成为一个国家科技实力乃至综合国力的体现。 光学镜头行业是现代光电子行业的一个重要分支。光学镜头一般主要由镜片、精密五金及塑胶零件、快门/ 光圈、驱动马达、传感器等光机电器件和镜筒组成。在光学成像系统中，光学镜头利用光学折射原理将需要拍照的景物聚焦到成像面（胶片或者图像传感器芯片）上，是光学成像系统中必不可少的核心组成部分。它对成像质量的几个最主要指标，如分辨率、对比度、景深及各种像差等起着决定性的作用。 基于多年的技术积累和先进的制造技术经验，国外的光学镜头行业发展已较为成熟。从全球看，最早镜头产业主要集中在德国和日本两个国家。镜头的研究与制造在德国具有悠久的历史与传统，并造就了莱卡 （Leica ）和卡尔蔡司（CarlZeiss ）等光学元、组件巨头，其中蔡司镜头至今仍为世界镜头制造技术的典型代表。同时，日本镜头产业自二战后
摄影光学镜头基本知识
摄影光学镜头基本知识 摄影光学镜头基本知识 1概论 对于相机，镜头的好坏一直是影响成像质量的关键因素，数码相机当然也不例外。虽然由于数码相机的CCD分辨率有限，原则上对 镜头的光学分辨率要求较低;但另一方面，由于数码相机的成像面积 较小(因为数码相机是成像在CCD上，而CCD的面积较传统35毫米 相机的胶片小很多)，因而需要镜头保证一定的成像素质。举例来说，对某一确定的被摄体，水平方向需要200个像素才能完美再现其细节，如果成像宽度为10mm，则光学分辨率为20线/mm的镜头就能胜任，如果成像宽度为1mm，则要求镜头的光学分辨率必须在2000线 /毫米以上。另一方面，传统胶卷对紫外线比较敏感，外拍时常需要 加装UV镜，而CCD对红外线比较敏感，镜头增加特殊的镀层或外加 滤镜也会大大提高成像质量。镜头的物理口径也是必须要考虑的， 且不管其相对口径如何，其物理口径越大，光通量就越大，数码相 机对光线的接受和控制就会更好，成像质量也就越好。 商用或家用数码相机的镜头，部分厂家采用了相对比较好的镜头。富士相机采用了170线/毫米解析度的专业富士龙镜头，这种内置的 新型富士龙镜头比大多数SLR镜头更清晰。不仅在精度上保证了图 象拍摄的品质，而且其镜头错误率也达到令人惊异的0.3%,较一般 的数码相机低2/3。 另外在部分数码相机中，还提供了远距及广角两种镜头方式。这在您选择数码相机时，也是一个参考的指标。 在传统的数码相机中，广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。 广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通 广角镜头的焦距一般为38-24毫米，视角为60-84度;超广角镜头的
光学镜头基础知识
光学镜头基础知识 光学镜头是摄像机中必不可少的部件,直接影响成像质量的优劣和效果。光学镜头规格繁多，从焦距上可分为短焦镜头、中焦镜头，长焦镜头；从视场大小分有广角、标准，远摄镜头；结构上分有固定光圈定焦镜头，手动光圈定焦镜头，自动光圈定焦镜头，手动变焦镜头、自动变焦镜头，自动光圈电动变焦镜头，电动三可变（光圈、焦距、聚焦均可变）镜头等。 一、镜头的分类 1、按结构上分 1）、固定光圈定焦镜头 镜头只有一个可以手动调整的对焦调整环，左右旋转该环可使成像在CCD/COMS 靶面上的图像最清晰。光圈不能调整，进入镜头的光通量不能通过改变镜头因素而改变，只能通过改变视场的光照度来调整。结构简单，价格便宜。 2)、手动光圈定焦镜头 手动光圈定焦镜头比固定光圈定焦镜头增加了光圈调整环，光圈范围一般从 F1.2 或 F1.4 到全关闭，能方便地适应被被摄现场地光照度，光圈调整是通过手动人为进行的。光照度比较均匀，价格较便宜。 3)、自动光圈定焦镜头 在手动光圈定焦镜头的光圈调整环上增加一个齿轮和传动的微型电机，并从驱动电路引出 3 或 4 芯屏蔽线，接到摄像机自动光圈接口座上。当进入镜头的光通量变化时，摄像CCD/CMOS 靶面产生的电荷发生相应的变化，从而使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，传给自动光圈镜头，从而使镜头内的电机做相应的正向或反向转动，完成调整大小的任务。 4 手动光圈变焦镜头 焦距可变的，有一个焦距调整环，可以在一定范围内调整镜头的焦距，其可变比一般为 2～3 倍，焦距一般为 3.6～8mm。实际应用中，可通过手动调节镜头的变焦环，可以方便地选择被监视地市场的市场角。 5 自动光圈电动变焦镜头 与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环合，当其转 动时可以控制镜头的焦距；另一电机与镜头的对焦环合，当其受控转动时可完成镜头的对焦。但是，由于增加了两个电机且镜片组数增多，镜头的体积也相应增大。 6 电动三可变镜头 与自动光圈电动变焦镜头相比，只是将对光圈调整电机的控制由自动控制改为由控制器来手
光学镜头行业分析
光学镜头行业 光学镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。光学镜头是机器视觉系统中的必备组件，直接影响到成像质量的好坏，影响算法的实现和效果。从1812年最早的新月形相机镜头问世至今，光学镜头已经走过了200年的发展史。 经过多年的技术制造工艺的积累，光学镜头行业发展已较为成熟。从全球看，光学镜头产业主要集中在德国和日本两个国家。镜头的研究与制造在德国具有悠久的历史与传统，并造就了莱卡（Leica）和卡尔蔡司（CarlZeiss）等光学元、组件巨头，其中蔡司镜头至今仍为世界镜头制造技术的典型代表。同时，日本镜头产业自二战后飞速发展，凭借较德国镜头产品的更高性能价格比，在全球镜头行业市场逐渐占居优势，其主要生产企业有日本佳能（Canon）、尼康（Nikon）、富士（Fuji）、奥林巴（Olympus）等。 光学镜头的工艺演变 从组立成镜头的光学镜片特性来看，光学镜头主要分为塑料镜头和玻璃镜头两大类。不论是采用树脂光学透镜组立而成的塑料镜头还是玻璃透镜组立而成的玻璃镜头，其结构都是由多片镜片构成。目前，主流手机所采用的塑料镜头由多至6片光学透镜组立而成，而主要应用于单反相机等高端摄影摄像器材的玻璃镜头中所包含的透镜数可多达17片。透镜数越多，镜头的成像质量越高。 塑料镜头 采用光学塑料制成的光学镜片和光学镜头最早出现于二战时期，以满足战时对望远镜、瞄准镜、放大镜以及照相机等光学设备的大量需求，主要为球面光学镜片。到1985年，美国Vision-Ease镜片公司率先推出PC（聚碳酸酯）处方镜片，此后光学塑料非球面镜片逐渐占领镜片市场的主导地位。
塑料镜头生产的工艺流程分为两个部分：注塑成型和镜头的组立生产。 注塑成型是指通过螺丝杆将塑料搅入注射机加热料筒中塑化﹐达到流动状态，螺杆在旋转过程中到和逐步后退，而塑料则向前积聚，当螺杆停止转动，由注塑活塞通过螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的成形过程。注塑成型分为塑料非球面镜片成型和手机镜头各类塑料配件成型，如塑料压圈、塑料镜筒、底座等。 在完成零部件的成型检验后，要进行的是镜头的组立，就是将若干镜片，隔圈、压圈等配件，按组立作业标准的要求，进行组装合成成品镜头的过程。 玻璃镜头 玻璃镜头是用光学玻璃组立而成，广泛应用于单反相机等高端摄影设备以及扫描仪器设备中。相对于塑料镜头，玻璃镜头的制造工艺要复杂得多，对精密制造提出了更高的要求。 玻璃镜片加工整个流程可分为研磨、镀膜、定心、洗净四大流程： 玻璃塑料混合镜头 玻璃塑料混合镜头是由光学玻璃镜片和光学塑料镜片共同组立而成的镜头，这种镜头综合了玻璃和塑料两种透镜的特点，具有高折射率的光学性能和稳定的化学性能，广泛应用于监控摄像头、数码相继摄像头等镜头模组中，一些单反相机镜头也采用玻璃塑料透镜混合组成的镜头。 塑料镜头与玻璃镜头的对比