鏡頭光學分析

鏡頭組裝完成，尚需要測試解像力及成像質(zhì)量的好壞，不同的光
學系統(tǒng)應用不同的鏡頭，所以也有不同的解像檢測方式，依普遍性來
講，目前有下列幾種：
1.數(shù)位像機鏡頭：通常使用投影解像力儀，特殊情況也可用MTF 機
檢測。
2.掃描儀鏡頭：使用MTF 機檢測。
3.液晶投影機鏡頭：使用投影光機檢測解像，與數(shù)字像機鏡頭的差別
在于投影光源及chart 的不同。
4-1 解像力與成像品質(zhì)
光學鏡頭從設計、制程到組裝完成，需經(jīng)過整個team 的努力，
如果解像力及成像質(zhì)量不好的話，就浪費龐大的人力及物力，所以一
般解像不良的鏡頭可以根據(jù)實測的不良現(xiàn)象加以歸類分析，看看現(xiàn)象
是需要變更哪些更關鍵參數(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)時的改進。
對于不良鏡頭的要因分析，其實是光學廠重要的課題，一般稱為
「trouble shooting」，除了光學方面的專業(yè)知識外，當然更需要實務的
經(jīng)驗。以下就針對普遍性的解像不良現(xiàn)象種類、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，當解像力無法達到規(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，或者裝錯鏡片。
對策：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，例如當左
邊清楚時，右邊模糊；調(diào)整焦距，右邊清楚時，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。
對策：『詳見4-2 鏡頭傾斜』。
3.不良現(xiàn)象：中心與外圍（0.7or0.9F）解像互拉，例如當中心清楚
時，周邊模糊；調(diào)整焦距，外圍清楚時，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
對策：『詳見4-3 場曲像差』。
4-2.2 成像品質(zhì)
不同于解像力，成像質(zhì)量也是鏡頭另一項重要的檢測標準，如、
76
lateral color、flare、dark corner、鬼影?等。
1.不良現(xiàn)象：畸變像差。
量測方式：利用投影測試解像力時，量測上、下、左、右四條線的
長度，并與中心的十字線做比較。
要因分析：球面透鏡的特性。
對策：需從設計上優(yōu)化，或是采用非球面鏡片。
2.不良現(xiàn)象：色差（lateral color）。
量測方式：a.利用投影測試解像力時，使用目測方式，可以看到
pattern 的白線邊會有藍、紅邊的線條，不過此種方式
只能看出成像質(zhì)量的色散，而無法計量。
b. MTF 機不僅可以量測解像力，也有l(wèi)ateral color 的計
量方式。
要因分析：波長是折射率的函數(shù)，也是復合光（白光）的特性。
對策：可以從材質(zhì)（低折射率）的選用以及設計上優(yōu)化。
3.不良現(xiàn)象：B.F.L 或是放大率I 值規(guī)格外。
量測方式：a. B.F.L 規(guī)格外，DSC 鏡頭利用投影測試解像力時，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 必須量測的重要數(shù)
值，MTF 機可以自動計算I 值。
77
要因分析：放大率跟E.F.L 有相對關系。
對策：『詳見4-4 放大率不良』。
4.不良現(xiàn)象：光斑（flare）。
量測方式：數(shù)字像機鏡頭可以利用數(shù)字像機用目測或是實拍方式，
觀察flare，畫面中出現(xiàn)不該有的光暈，即是flare，會
影響拍照質(zhì)量。
要因分析：雜散光所致。
對策：零件需做消光處理，詳見『4-5 光斑與鬼影』。