光學(xué)元件加工技術(shù)

1、第一章 光學(xué)理論分析光學(xué)系統(tǒng)是由透鏡組合而成，本章主要敘述光的基本原理，透鏡的幾何光學(xué)成像理論，以及像差的問題，當(dāng)中并以光學(xué)廠實際生產(chǎn)的鏡頭為例子，輔以印證理論。 1-1 基本原理 光是自然界的產(chǎn)物，以下就光的特性以及物理量加以說明。 1-1.1 可見光 可見光是電磁波譜之一部份，人的眼睛可視為是電磁波接收器，工作于此波段并依此定義出可見光。在光學(xué)中常用奈米(nanometer；1nm=110-9m)為波長單位，圖 1-1顯示可見光中心區(qū)域波長約為 550nm，顏色為黃綠色。視力靈敏曲線在長波長及短波長處漸趨近于軸。一般定視力靈敏度降至其最大值的1%處為極限，兩極限的波長值分別約為 430nm

2、 和 690nm。在此限度外之輻射若強度夠的話，眼睛仍能探測到；若強度弱時，在許多物理實驗中可用照相底片或感光靈敏之電子探測器代替人眼。 因光同時具有波和粒子的特性，一般物理現(xiàn)象的解釋則采用適性策略：對于光的行進以電磁波解釋，對于光的吸收與輻射，則以粒子特性來處理。 一般基礎(chǔ)光學(xué)依光的性質(zhì)和實驗結(jié)果分為三類： 1. 幾何光學(xué)：將光視為粒子處理，但考慮的是整體特性表現(xiàn)，亦即對光的描述是用光線（ray）的集合光束（light beam），以及物點、像點等概念。2. 量子光學(xué)：將光視為粒子處理，但探討的是各別粒子本質(zhì)。3. 波動光學(xué)：將光視為電磁波處理，本領(lǐng)域又稱物理光學(xué)。 本論文研究的對象是精密光

3、學(xué)組件，因此以幾何光學(xué)為應(yīng)用基礎(chǔ)。1-1.1 光源和光速 物體本身能發(fā)光的，如太陽、火焰、電燈、雷射稱為光源（luminous source）。藉由光源照射物體而反射光線，方能使我們感覺物體的存在。光線可看做是由許多光子（photon）所組成，至于光束則是由許多光線匯集而成的光束線。 光在真空中，具有最大的速度，用符號 c 代表光在真空中的速度，是自然界的常數(shù)：c=299,792.5km/s30 萬公里/秒。 1-1.2 光度與照度 光源的發(fā)光強度稱為光度（luminous intensity）。以鯨油脂制成的蠟燭，每小時燃燒 120 格冷（1grain0.0648 克），所發(fā)出的光度，定為一

4、國際燭光。 光源每單位時間所輻射出來的能量，為此光源之輻射通量，只有某小部份（波長從 400nm 到 700nm）的輻射通量能使人眼感覺其存在，此部份的輻射通量稱之為光通量（luminous flux），單位為流明（lumen）。一標(biāo)準(zhǔn)燭光的光源，在一立體弧度角內(nèi)所通過的光通量，稱為一流明。 物體被照射時，在與光線垂直的表面上，單位面積所受到的光通量稱為照度（illuminance），單位為流明/公尺2。 1-1.3 光的直線傳播 在均勻的介質(zhì)中，光前進的方式是以直線的方式而行，早期的針孔像機（pinhole camera）利用針孔成像的原理裝成，足以證明光是直線前進的，觀察像面上所成的像，是

5、上下顛倒并且左右相反，像高與針孔至像面距離成正比關(guān)系，沒有像差問題，且有相當(dāng)程度的景深效果，如此看來針孔像機近似完美的光學(xué)系統(tǒng)，但是針孔非常地小，亮度卻是一大問題，且分辨率將受限于繞射極限。 1-1.4 折射率 光學(xué)中折射率是一個非常重要的量，用符號 n 表示。介質(zhì)折射率的大小定義成光在真空中的速度與光在介質(zhì)速度中的比值 n cv， . （1-1.1） 式中 n 表示折射率，c 表真空中之光速，v 表光在介質(zhì)中之速度。 光在水中的速度是光速的四分之三，所以水的折射率約為 1.3，而一般光學(xué)玻璃的折射率約為 1.5，至于空氣 n1。折射率還有一個特性，介質(zhì)中的折射率會隨著光波波長而改變，這種關(guān)系

6、也就是引起色散（dispersion）現(xiàn)象的原因。1-1.5 光程 光程（optical path 簡稱 op）也是光學(xué)中一個非常重要的量，對一個均勻介質(zhì)而言，它的定義是介質(zhì)折射率 n 與實際光線所行走路徑s 的乘積 opns。 （1-1.2）若光所經(jīng)過的是由 m 種不同折射率所構(gòu)成的均勻介質(zhì)層，那么光從 1 到 m 層介質(zhì)的光程計算就應(yīng)該是各層介質(zhì)的折射率與實際路徑乘績的總和為 op1mi=nisi。 . 1-1.3）如果光是在非均勻性的介質(zhì)中行走，介質(zhì)折射率就是一個位置的函數(shù)，光程計算相當(dāng)于由起點(a)到終點(b)經(jīng)過了多個不同折射率的介質(zhì)層 opban(s)ds。 （1-1.4） 1-1

7、.6 色散 由于折射率是波長的函數(shù) n()，所以當(dāng)一束復(fù)色光經(jīng)折射后，因各單色光的折射率各不相同，造成折射方向有所差異，這種現(xiàn)象稱為色散。色散能力表示式如下 1FDnncn? . （1-1.5） 式中Fn表藍光（486.13nm）在介質(zhì) n 的折射率，nc 表紅光（656.27nm）在介質(zhì) n 的折射率，以及Dn表黃光（589.29nm）在介質(zhì) n 的折射率。 然而對于一般玻璃而言，? 值約在 0.0120.05 之間，數(shù)值較小使用上不方便，反而其倒數(shù)較常用來衡量介質(zhì)的色散能力，一般稱 ? 值倒數(shù)為 Abbe 數(shù)（Abbe number）Vd Vd1v 1DFnnnc?. （1-1.6） Vd

8、值約介于 2080 之間，此值越小表示色散愈大。1-1.7 光學(xué)玻璃 用于制造成透鏡等光學(xué)組件的玻璃，特別講究純度和均勻度等性質(zhì)，所以稱為光學(xué)玻璃。描述光學(xué)玻璃有兩個重要的參數(shù)為折射率Nd與 Abbe 數(shù) VD。有了 ND值及 VD值，那么光學(xué)玻璃的光學(xué)特性就幾乎完全掌握了。光學(xué)玻璃之材質(zhì)務(wù)必兼顧到光學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)，及化學(xué)性質(zhì)。現(xiàn)分別敘述如下： 性能分為 a.光學(xué)性質(zhì)：折射率、色散率、著色度。b.物理性質(zhì)：比重。c.機械性質(zhì)：硬度(耗損率)、沖擊、彎曲率。d.熱性質(zhì)：轉(zhuǎn)移點、軟化點、線膨脹系數(shù)。e.電氣性質(zhì)：使用波長。f.化學(xué)性質(zhì)：耐水性、耐酸堿性、耐風(fēng)化性。 特性有 a.耐水性、耐酸堿性良

9、好，即化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。b.一般而言，折射率高者，耐酸性差，耐水性好，普遍來說材質(zhì)含鉛，所以比重較重。相反地，折射率低者，耐酸性好而耐水性差，比重較輕。c.研磨之難易度視光學(xué)玻璃被水侵蝕之快慢而定，耐水性差最易研磨，而耐水性良好即難研磨。d.耐化學(xué)性差之光學(xué)玻璃，較易研磨，但研磨面較易產(chǎn)生云霧霉?fàn)睿蚋g。 品質(zhì)定義為 a.依折射率與色散率而分，其種類共有兩百多種。b.光學(xué)上之均勻性。c.光學(xué)公差，折射率Nd：0.000010.0001，色散率Vd：0.20.05%。d.脈紋、氣泡與偏心。1-2 光的波動性質(zhì)反射與折射是透鏡成像的理論基礎(chǔ)，用幾何光學(xué)便可解釋，但考慮繞射等性質(zhì)時，需用波動概念，應(yīng)用

10、干涉原理，可以檢查鏡片的表面精度，所以本節(jié)將敘述光的波動性質(zhì)。 1-2.1 反射與折射 圖 1-2 顯示空氣中有一光束照于水面上，在水表面上產(chǎn)生反射現(xiàn)象，當(dāng)其進入水中即發(fā)生折射，入射光與法線的夾角為入射角 i，反射光與法線的夾角為反射角 r，固定入射光的折射角度為 ?t，但改變波長，折射角度會隨波長之增加而增加，短波長之光線偏折較大之角度，有較小折射角，圖中 1表示紅光（R），2表示綠光（G），3表示藍光（B）之折射角度。 反射與折射定律定義為入射、反射與折射光在法線兩側(cè)，且與法線都在同一平面上。 入射角與折射角遵守斯涅爾（Snell）定律 nsinqi = n sinq t 。 . （1-2

11、.1） 而入射角等于反射角qi =qr ，入射光束在光滑的表面會產(chǎn)生反射，但如在粗糙的表面則會產(chǎn)生漫射（diffuse reflection）現(xiàn)象，大半由于漫射之故，我們才能看到周圍不發(fā)光的物體。1-2.2 干涉 （Interference） 肥皂泡沫、油膜和其它薄膜的色彩是由于光的干涉所產(chǎn)生。圖 1-3 顯示一均勻之薄膜，厚度為 t，折射率為 n。今有一單色光照射在薄膜上，其入射角為 i，則有一部份光被薄膜之上表面反射，進入觀察點，另一部份光折射進入薄膜，被下表面反射，同樣進入觀察點，此兩束光所經(jīng)過之路程不同，進入薄膜之光線多走了 2a（如圖所示）距離，但光在薄膜中之傳播速率較空氣中慢，故薄

12、膜內(nèi)單位長度之波數(shù)較空氣中多，所以薄膜中 2a 之距離，相當(dāng)于空氣中 2na之距離，此稱為光程長度，而光程長度差的大小決定光的干涉情況。假設(shè)入射角 i=0，則 a=t（薄膜厚度），對一厚度為 t 之薄膜，其經(jīng)上、下兩表面反射后，在回至空氣的兩束光線，其光程長度差連同相改變/2 之和為Y =2nt l。 . （1-2.2） 若此值為波長之整數(shù)倍，則有建設(shè)性干涉，而呈現(xiàn)明亮區(qū)，若此值為半波長之奇整數(shù)倍，則有破壞性干涉，而呈黑暗區(qū)。上面是薄膜所反射的光之干涉情況，另外還有透過薄膜之光的干涉情況，如下圖圖 1-3 顯示一均勻之薄膜，厚度為 t，折射率為 n。今有一單色光照射在薄膜上，其入射角為 i，則

13、有一部份光被薄膜之上表面反射，進入觀察點，另一部份光折射進入薄膜，被下表面反射，同樣進入觀察點，此兩束光所經(jīng)過之路程不同，進入薄膜之光線多走了 2a（如圖所示）距離，但光在薄膜中之傳播速率較空氣中慢，故薄膜內(nèi)單位長度之波數(shù)較空氣中多，所以薄膜中 2a 之距離，相當(dāng)于空氣中 2na之距離，此稱為光程長度，而光程長度差的大小決定光的干涉情況。假設(shè)入射角 i=0，則 a=t（薄膜厚度），對一厚度為 t 之薄膜，其經(jīng)上、下兩表面反射后，在回至空氣的兩束光線，其光程長度差連同相改變/2 之和為Y=2nt 2l。 . （1-2.2）若此值為波長之整數(shù)倍，則有建設(shè)性干涉，而呈現(xiàn)明亮區(qū)，若此值為半波長之奇整數(shù)

14、倍，則有破壞性干涉，而呈黑暗區(qū)。 上面是薄膜所反射的光之干涉情況，另外還有透過薄膜之光的干涉情況，如下圖圖 1-4 光束 a 連續(xù)穿過薄膜之兩表面，光束 b 穿過薄膜之前，經(jīng)上、下兩表面各反射一次。光束 a 不經(jīng)反射，故其波形與入射光相同，光束 b 經(jīng)兩次由薄膜至空氣之反射，故波形亦不顛倒，故透過厚度為t 之薄膜的兩光束，僅有光程長度差，而無相改變，假設(shè)入射角 i=0或甚小時，則光程長度差為Y=2nt。 （1-2.3）同樣的，若光程長度差為波長之整數(shù)倍，則兩光束有建設(shè)性干涉，若此光程長度差為半波長之奇整數(shù)倍，則產(chǎn)生破壞性干涉。自薄膜反射之兩光束比經(jīng)薄膜透射之兩光束多一相改變，即 Y 比 Y多/

15、2，故自薄膜上面見到的干涉條紋與自薄膜下面見到的干涉條紋正好相反。1-2.3 衍射（Diffraction） 繞射是光在障礙物附近，如狹縫邊緣的彎曲現(xiàn)象，鏡頭光學(xué)設(shè)計的 performance 有一定的極限，即受限于繞射的現(xiàn)象，稱為繞射極限。 圖 1-5 為入射波經(jīng)過狹縫寬度 a時，狹縫外圍產(chǎn)生亮度，即為繞射現(xiàn)象，當(dāng) a / ? 趨近于 0 時繞射現(xiàn)象益趨顯著，減少狹縫寬度a 時繞射波變大，所以在實際光學(xué)系統(tǒng)中的孔徑，如果小到某一程度，就會產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。 由于繞射與干涉同樣會產(chǎn)生條紋，但是條紋并不相同，表 3 是干涉條紋與繞射條紋之比較。 1-3 薄透鏡系統(tǒng) 在光學(xué)的應(yīng)用上，光學(xué)曲面比光學(xué)平面

16、的應(yīng)用要廣泛的多，因為光學(xué)曲面除了和光學(xué)平面一樣會造成光線方向的改變外，還能使光束產(chǎn)生發(fā)散（diverge），或會聚（converge）的現(xiàn)象，因而有不同的成像方式。 光學(xué)系統(tǒng)最常使用的組件，是將一塊透明玻璃相對的兩面磨成球面，一般統(tǒng)稱為透鏡(lens)，此外也可將透明塑料材料制成非球面透鏡，透鏡分類如下：1. 凸透鏡(convex lens)，透鏡中間部分較四周邊緣厚者稱之，圖 1-6。圖 1-6 凸透鏡形狀 a.雙凸透鏡 b.平凸透鏡 c.月凸透鏡2. 凹透鏡(concave lens)，透鏡中間部分較四周邊緣薄者稱之，圖 1-7。圖 1-7 凹透鏡形狀 a.雙凹透鏡 b.平凹透鏡 c.月

17、凹透鏡1-3.1 成像公式 我們先對公式中所用到的符號加以定義及解釋：1. 光線由左射向右，曲面左側(cè)之距離定為負，右側(cè)為正。 2. 曲率（curvature）中心在曲面右側(cè)者，其半徑為正號。 3. 若出射或入射于曲面的光線，轉(zhuǎn)向法線（normal）為逆時鐘方向，則該角度定義為負。4. 一般定光軸方向為 z 軸，像高方向為 y 軸，x 軸則與本文表面垂直。雖然薄透鏡的厚度可以忽略不計，但基本上它仍然是由兩個單一球面，中間夾著透明材料組成，所以對這樣的系統(tǒng)成像就相當(dāng)于做了兩次單一球面成像，物對于第一球面所成的像（或像距），就相當(dāng)于第二面的物（或物距） 式中o 表示第一球面物點與物距，i1 表第一球

18、面成像點與像距（也是第二球面的物點 o2）， r1 表第一球面曲率半徑，n 表第一球面物面折射率， n表第一球面像面折射率。 經(jīng)過第二球面的再次成像，就完成了薄透鏡的成像過程.式中2o表示第二球面物點與物距， i2表示第二球面成像點與像距， r2表示第二球面曲率半徑，n 表示第二球面物面折射率， n表示第二球面像面折射率。 因薄透鏡的厚度（t=0）可以忽略不計，所以1i=2o+t =2o，因為物點位于第二球面之右側(cè)，所以2o之符號要帶負值。將（1-3.1）式和（1-3.2）式相加可得 其中o， i2相當(dāng)于對薄透鏡成像的物距與像距， i2重新用i 符號來表示像距 假設(shè)物點在無限遠處（ o ），那

19、么像點必在第二焦點上假設(shè)物點在第一焦點上，那么像點必在無限遠處（ i ）由（1-3.5）式和（1-3.6）式可得薄透鏡的兩焦距長比值為假設(shè)薄透鏡是放在均勻的空氣介質(zhì)環(huán)境中，即 n =1= n，則此即著名的造鏡者公式（Lens makers formula）4。 因此可由材質(zhì)折射率和曲率半徑計算透鏡的焦距。 折光本領(lǐng)定義為（1-3.5）、（1-3.6）式等號右邊之值物距、像距等量的量度都是從中心點 A 點算起，我們稱為薄透鏡的高斯成像公式（Gaussian formula）4。我們可將成像公式寫成另一種形式。我們以第一焦平面和第二焦平面為基準(zhǔn)來計算透鏡的物距和像距，分別用 X 及 X表示之，如圖

20、1-9 由相似三角形可得邊長成比例為根據(jù)（1-3.10）式，我們得到了另一個形式的成像公式稱之為透鏡成像的牛頓式（Newtonian form）4。 1-3.2 放大率（Magnification） 對于薄透鏡橫向放大率的討論，我們可以直接從圖 1-9 和 (1-3.10)式得到對于 n=n的系統(tǒng)而言，可用更簡單的公式來計算橫向放大率的值。因為過中心的光線不會產(chǎn)生偏折的情形，利用邊長成比例關(guān)系可知：例如掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)，物像距=250mm，物高為 216mm，像寬為 20.42mm，光學(xué)系統(tǒng)放大率如下式 對一個以上的薄透鏡所組成的薄透鏡系統(tǒng)成像，處理的方式同樣是先對第一個薄透鏡系統(tǒng)成像，把所成

21、的像當(dāng)作是后面一個薄透鏡的物，然后再一次成像，這個像又可看成是下一個薄透鏡的物，依此類推，直到對系統(tǒng)的最后一個薄透鏡成像為止，最后所成的像就是物對整個薄透鏡組合系統(tǒng)所成的像。 例如凸透鏡（f1=10mm）和凹透鏡（f210mm）放在空氣中，兩透鏡相距 15mm，在凸透鏡前 20mm（o 20mm）處，放置一物體，物高 20mm，像的位置、 大小、性質(zhì)關(guān)系如下： 1-4 厚透鏡系統(tǒng)大多數(shù)之折射問題中都有一個以上之折射面，光由空氣進入玻璃再進入空氣，顯微鏡、望遠鏡、照相機等常有兩個以上之折射面。相對于忽略厚度的薄透鏡來說，真實透鏡是指將透鏡厚度也考慮進去的透鏡，也就是所謂的厚透鏡。 1-4.1 厚

22、透鏡（Thick lens）例如有一個無窮遠的物點，經(jīng)過厚透鏡后的成像位置，此厚透鏡的曲率半徑分別為 r1=12.79mm、 r2=12.79mm，厚度t =1.87mm，折射率 n1.77，并將此透鏡放置在 n 與 n皆為 1.0 的環(huán)境中。點，經(jīng)厚透鏡折射后，成像位置在第二球面的右邊 8.1mm 處。 1-4.2 主光點 厚透鏡中，我們定義了兩個主光點的位置，用符號 H 及 H表示之，通過主光點和光軸垂直的面稱為主光面。 平行于光軸的光線射置厚透鏡，遇到第二主平面時會以折向第二焦點的方向前進，而經(jīng)過第一焦點的入射光線在碰到第一主平面后會以平行于光軸的方向前進。主平面在系統(tǒng)中的位置會因透鏡

23、形狀、厚度、材料等不同而改變。 主平面在透鏡中占有非常重要的地位。原因是兩個主平面恰巧是一對具有物像關(guān)系的共軛面。 但是一個透鏡的主平面到底在系統(tǒng)的那個位置上，它們和頂點的關(guān)系如何，厚透鏡系統(tǒng)的曲光率又如何呢。1-4.3 厚透鏡公式 4 利用一平行射入厚透鏡的光線軌跡，來求出一些相關(guān)的物理量。圖 1-10 三角形T1A1F12和三角形T2A2F12是兩個相似三角形，可以寫出下面的關(guān)系式其中 d 為鏡片的厚度，三角形N2H2F22和三角形T2A2F22是兩個相似三角形，可以寫出下面的關(guān)系 圖 1-10 厚透鏡系統(tǒng) 比較（1-4.4）式與（1-4.5）式可得因為所以圖 1-10 我們再利用另一條經(jīng)

24、過焦點的光線軌跡，可求出其它相關(guān)物理量之間的關(guān)系因為 T12A F11T2 1A F11和 N1H1F12T2 1A F12， 所以比較（1-4.8）與（1-4.9）可得上列各式分別以1A、2A為參考點，用來計算頂點到主光點或焦點的距離，若公式計算的結(jié)果為正值，這表示主光點或焦點的位置在參考點的右邊，若計算的結(jié)果為負值，這表示主光點或焦點的位置在參考點的左邊了，至于透鏡曲光率的計算，我們可利用第二個面的成像關(guān)系式來求得。 對圖 1-10 中的平行光來說，經(jīng)過第一面后，使無限遠處的物點成像在第一個面的第二焦點上12F，但對于第二個面來說，12F相當(dāng)于一個虛物點，所成的像在22F位置上，所以帶入成

25、像公式 上式可重新整理為在（1-4.13）中，我們可將焦距的倒數(shù)用曲光率來表示P1， P2， P 分別表示第一個面，第二個面和厚透鏡的曲光率，故1-5 光欄在實際成像系統(tǒng)中會有下列問題：成像范圍的限制，成像亮度的控制，這主要是系統(tǒng)中每一個光學(xué)組件的大小并非無窮大，會有某個范圍的邊緣限制，因而產(chǎn)生了成像范圍及成像亮度的問題，這種具有邊緣限制的組件都稱為光欄，任何成像系統(tǒng)皆有光欄，如透鏡的有效徑(CA)或是外加的孔洞(多半是圓形)，照相機中可調(diào)孔洞直徑的光圈(iris)，系統(tǒng)中可限制光通量且控制像亮度的光欄稱為孔徑光欄(aperture stop)。1-5.1 孔徑光欄圖 1-11 是孔徑光欄示意

26、圖，孔徑光欄到底限制了多少光通量經(jīng)由系統(tǒng)射到成像面上，先定義兩個非常重要的面，一個在物空間觀察到的孔徑光欄稱為入瞳（entrance pupil），入瞳的位置是將系統(tǒng)的孔徑光欄對所有在它前面的成像組件所成的像，若孔徑光欄前面沒有組件那么孔徑光欄本身就是入瞳，另一個是在像空間觀測到的孔徑光欄，稱為出瞳（exit pupil），出瞳的位置是將系統(tǒng)的孔徑光欄對所有在它后面的成像組件所成的像，若孔徑光欄后面沒有組件，那么孔徑光欄本身就是出瞳，入瞳與出瞳可說是系統(tǒng)的入、出口，可能是虛的面(孔徑光欄成的像)或是實際的面(孔徑光欄)。1-5.2 主光線和邊緣光線(Chief ray & Marginal r

27、ay) 取離軸物點所發(fā)出的光線且此光線通過入瞳、孔徑光欄、出瞳和光軸的交點，這條光線稱為主光線。若由軸上物點所發(fā)出通過入瞳、孔徑光欄、出瞳邊緣的光線稱為邊緣光線。1-5.3 決定亮度的物理量 這一節(jié)中要定義有關(guān)于系統(tǒng)亮度方面的物理量，有非常重要的特性和作用： 1.半視場角（half angular Field Of View）：半視場角是物體對入瞳張角的一半，若越大，則表示會有越多物體所發(fā)出的光線被聚集通過系統(tǒng)，也意味著光通量越大。 2.F/(F-number)：F/和系統(tǒng)的相對孔徑及照速有密切關(guān)系，對較遠物體的成像系統(tǒng)中(如照相機或望遠鏡的物鏡 等系統(tǒng))，F(xiàn)/是個重要的物理量。當(dāng)我們不考慮系

28、統(tǒng)本身反射的能量和組件材料所吸收的能量，實通過系統(tǒng)的光能量將散布在有限的像面積上，成像面積越大則光通量密度就越小，因此系統(tǒng)上的光通量密度和成像面積是成反比的關(guān)系，然而成像面積又是正比于系統(tǒng)焦距的平方 1/f2 ，光通量的大小正比于系統(tǒng)孔徑的面積，若以 D 代表入瞳的直徑，則像面上的光通量密度就正比于 D2/f2， 我們將 D/f 的比值定義為系統(tǒng)的相對孔徑，它的倒數(shù)則定義成F/數(shù)值越小，像面上光通量密度越大，所以對照相機系統(tǒng)來說F/數(shù)值對曝光時間(快門速度)來說是個非常重要的物理量，F(xiàn)/1.4鏡頭的光通量密度是 F/2 的二倍，也就是說相同曝光量而言 F/1.4 鏡頭的快門速度要比 F/2 鏡

29、頭快了兩倍。1-6 像差理論 評價光學(xué)系統(tǒng)的成像可以使用光線覓跡或像差理論來執(zhí)行，光線覓跡對所追蹤的光束給于正確結(jié)果，而像差理論則對系統(tǒng)的整個視場與孔徑給于近似結(jié)果。 實際光學(xué)系統(tǒng)需考慮到物理光學(xué)的的繞射影響，還有為了亮度、視場等的要求，光線并非是近軸的軌跡，所成的像和理想像點會有出入，這種成像的缺陷就稱為像差。連續(xù)光譜的像差為色像差，單一波長的像差為單色像差（monochromatic aberration）。 像差的產(chǎn)生有三種原因：1.繞射的影響。2.組件制造生產(chǎn)的公差(tolerance)要求。3.真實光線的幾何光學(xué)結(jié)果。 將正弦函數(shù)sinq對q 0 作泰勒展開，得當(dāng)很小時，sin 滿足

30、（1-6.2）式的光線就是高斯光學(xué)的近軸光線，又稱第一階光學(xué)理論(first order theory)，取展開式前面兩項，稱第三階光學(xué)理論(third order theory)，取展開式前面三項，稱第五階光學(xué)理論(fifth order theory)，質(zhì)量要求越高的成像系統(tǒng)，所討論的階數(shù)也越多。1-6.1 球面像差(spherical aberration)球差是指軸上物點發(fā)出的光線以不同高度入射至系統(tǒng)，通過系統(tǒng)后卻無法會聚成像點的差異現(xiàn)象。球差會隨物點的位置而改變，通常取平行于軸的光線（無限遠的物點）入射至系統(tǒng)的情形為球差主值。 對一成像系統(tǒng)而言，要想完全消除大孔徑透鏡的球面像差是不可

31、能的，但是我們可以利用下面的方法使透鏡的球差減到最?。?1. 使到達透鏡第一面的光線角度與離開第二面的角度差不多相等，拿平凸透鏡系統(tǒng)為例，以凸面對著物點時的球差就比平面對著物點的球差值來的小。2. 選擇適當(dāng)?shù)耐哥R形狀，可使透鏡的球差最小，以薄透鏡來說，相同焦距且相同材料的透鏡，可以有不同的曲率半徑，這些不同形狀的透鏡可以計算出不同的球差值。3. 將透鏡的一面或兩面磨成非球面，可以使此透鏡的球差完全消除，然而非球面只能使某一物距的球差完全消除，其它的物距成像仍會有相當(dāng)?shù)那虿畲嬖凇?. 要消除系統(tǒng)的球差，可以采用多透鏡組合，利用各個透鏡的正負球差相互彌補，使系統(tǒng)的總差值降低。 1-6.2 像散(a

32、stigmatism) 像散是離軸較遠的物點因成像位置不同而造成的成像差異現(xiàn)象，一個有像散像差的系統(tǒng)中，離軸物點所發(fā)出的光線中，其子午光線（Tangential）成像位置和弧矢光線（Sagittal）成像位置不同，成像不會在同一點，成像的形狀，在 T 位置上是一水平線，在 S 位置上是一垂直線，如圖 1-12：大體上來說，軸上的物點，是不會有像散像差發(fā)生的，物體離軸越遠則像散像差越明顯，由于產(chǎn)生像差的因素多半是離軸距離而造成，系統(tǒng)孔徑的大小影響較小，所以一般我們多采用選擇適當(dāng)?shù)耐哥R形狀和適當(dāng)?shù)耐哥R間距來達成消除像散目的。1-6.3 場曲(field curvature) 一平面物體不能夠成像為

33、一平面，而是成像為一曲面，即為像面彎曲，如圖 1-13，此現(xiàn)象會使的畫面周邊畫質(zhì)模糊，縮小光圈也不能改善像面彎曲。 實務(wù)上，掃描儀鏡頭常會有場曲像差的問題，類似像散像差的改善方式，要減少場曲像差，也是選擇適當(dāng)?shù)耐哥R形狀和適當(dāng)?shù)耐哥R間距來達成，另外使用透鏡厚度配對也是減少場曲的方法之一，實際的例子詳見第四章 4-3 場曲像差實務(wù)上的改善對策。1-6.4 畸變(distortion) 一條直線經(jīng)過鏡頭拍攝后，變成彎曲的現(xiàn)象，稱為畸變像差。如圖 1-14，向內(nèi)彎的是桶狀變形（Barrel），向?qū)蔷€往外彎的是枕狀變形（Pincushion），一支變焦鏡頭，通常在廣角端呈現(xiàn)桶狀變形，而在望遠程呈現(xiàn)枕狀

34、變形。 1-6.5 色像差 透鏡的成像系統(tǒng)中應(yīng)用的基本原理是折射定律，因為折射率為波長的函數(shù)，不同波長的入射光會造成不同的折射角，所以造成成像有色差(chromatic aberration)產(chǎn)生。如圖 1-15，軸上物點 M 對透鏡成像，因透鏡的折射率與波長成反比，使得各色光所成像點分開，紅光的像點為 Mr，藍光的像點稱為縱向色像差，物成像會因光波長不同而有位置上的差異，成像的大小也會因不同光波長而有不同， 的高度差就稱為橫向色像差。 若要消除色像差，通常是針對系統(tǒng)所使用的波長及需求來設(shè)計，若能矯正二個波長的色差并同時也矯正球差系統(tǒng)稱為消色差透鏡，一般來說最簡單的消色差方法，是利用二種不同材

35、料做成的膠合系統(tǒng)，其中一個透鏡的正色像差和另一透鏡的負色像差抵消，使得兩特定波長的成像重合在一起。 若想以兩個透鏡的組合來消除色像差，除了上述的膠合系統(tǒng)外，還可采取分離式的設(shè)計。第二章 光學(xué)組件(鏡頭)實務(wù)介紹本章介紹鏡片與鏡頭的設(shè)計及制程，藉此可以了解光學(xué)組件（透鏡）組成光學(xué)系統(tǒng)（鏡頭）的流程。 2-1 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計 光學(xué)設(shè)計是光學(xué)廠最核心的范圍，專業(yè)人員需具備光學(xué)知識外，最重要的還是經(jīng)驗的累積，不同種類的鏡頭有不同的設(shè)計，光學(xué)特性也各不相同。由于科技的進步，應(yīng)用光學(xué)軟件即可在計算機上作光學(xué)設(shè)計與仿真，這里并不實際做光學(xué)設(shè)計，但以掃描儀鏡頭、數(shù)字像機鏡頭實例，在設(shè)計上的光學(xué)特性加以描述。 2

36、-1.1 掃描儀鏡頭光學(xué)相關(guān)規(guī)范: 如圖 2.1 是掃描儀鏡頭的 optics layout，我們以此為例，將實際的數(shù)據(jù)帶入光學(xué)參數(shù)： 1.使用線性（Linear）CCD，例如像面 pixel size 規(guī)格是 5.25，則其空間頻率1/5.251/0.0025mm190.48line/mm96lp/mm。而空間頻率對 MTF 之影響可由圖 2-2 看出來，如圖橫軸是像面空間頻率，縱軸是 MTF 值，IDEA 線是繞射極限，ON AXIS 線是中心視場，S&T 重合成一條線，0.7FIELD 線是 0.7 視場，分為 T&S方向，F(xiàn)ULL FIELD 線是全視場，也有 T&S 方向的位置，因為

37、外圍視場離光軸較遠，通常鏡頭設(shè)計是比較差的點。一般檢測解像力是采用半頻空間頻率，而此鏡頭規(guī)格必需大于 50，所以如圖 2-3，在48 lp/mm 空間頻率時每個視場點的 MTF 值皆50。 2.掃描儀分辨率：一般分為 600dpi、1200dpi、2400dpi等。 3.掃描文件大小：以 A4（210297mm）為例，代表半物寬為 210/2105mm，在設(shè)計上，半物寬為 108mm。4.放大率 M（Magnification）：假設(shè)像寬為 20.412mm，則像寬/物寬0.1890，所以 M0.1890。5.物像距（Total Tracing）：物到像的距離，例如 250mm、280mm等，

38、物像距越短，則半視場角越大，屬于廣角鏡頭。6.入瞳：一般以半徑表示，例如 1.850000mm。 g.出瞳：也以半徑表示，例如 1.666779mm。 7.E.F.L：例如 24.234288mm。 8.F-number：與鏡片大小有關(guān)，由于 F/nE.F.L/入瞳直徑， 所以 F/n24.234288/1.85000026.55。9.半視場角：與系統(tǒng)的 E.F.L 有關(guān)，也與鏡片數(shù)目、形狀有關(guān)，例如全視場（1.0field）25.880375 度。 10.后焦值(B.F.L)：與 E.F.L 相關(guān)，例如 23.69mm。11.wavelength：與透鏡材料有關(guān)，一般測試可分為紅（R）、綠（

39、G）、藍（B）以及白（W）光。 例如： 546nm 450nm 620nm 三種波長 ， 比重（weight） 1 1 1 測試光源為白光， 比重（weight） 1 0 0 測試光源為綠光， 比重（weight） 0 1 0 測試光源為藍光，以及 比重（weight） 0 0 1 測試光源為紅光。 12.解像力（resolution）：詳見第三章 3-6MTF 機。 2-1.2 數(shù)位像機鏡頭 光學(xué)相關(guān)規(guī)范: 如圖 2.4 是數(shù)字像機鏡頭的 optics layout，我們以此 type 為例，也將實際的數(shù)據(jù)帶入光學(xué)參數(shù)。1. Senser：面型（Array）CMOS，例如 1/2、2M（20

40、0 萬像數(shù)），pixel size 是 4。 2. 像寬：跟 CMOS 大小有關(guān)，例如4.255800。 3. 解像力范圍：像寬20.7F5.958126.0。4 . 入瞳半徑：1.174527mm。 5. 出瞳半徑：3.092418mm。 6 . E.F.L：7.509829mm。 7. 后焦值：7.19mm（不含濾光片）與 6.64mm（含濾光片）。8. F-number：7.509829/2.3490543.2。 9. 半視場角：例如29.516760 度。10. Filter：IR cut 650nm10nm 11.wavelength：同掃描儀鏡頭。 12. resolution：詳

41、見第三章 3-5 投影解像力儀。2-2 機構(gòu)設(shè)計利用光學(xué)設(shè)計軟件設(shè)計出來的光學(xué) data，尚需要轉(zhuǎn)換成鏡片圖面，以及鏡頭的機構(gòu)設(shè)計，才能完成整個光學(xué)系統(tǒng)，跟光學(xué)設(shè)計一樣，機構(gòu)設(shè)計也要配合客戶的需求，以及適合量產(chǎn)，才是好的設(shè)計。 R&D 人員設(shè)計出光學(xué)鏡片后，為了便利加工制造，就要選用合適的粗胚，粗胚就是加工制造前的成型光學(xué)玻璃，應(yīng)考慮厚度之切削量、外徑、倒角以及材質(zhì)等。無論是外徑、厚度及曲率半徑等外型規(guī)格，與完成品規(guī)格愈靠近，及其耗用之加工制造成本將愈能減輕。 -2.1 光學(xué)組件圖面與規(guī)格 光學(xué)組件圖面表示法，如圖 2-5。a.材質(zhì)：粗胚材質(zhì)應(yīng)明確表示不得有錯，若稍有差錯，即對光學(xué)質(zhì)量影響甚巨

42、，以 TAF1（496-773）為例，Nd1.77250.005，Vd49.60.8。b.曲率半徑：第一面、第二面各為凹或凸或平（R 值），球面或非球面。c.外型尺寸及形狀，中心厚度（CT）、深度、內(nèi)外徑、有效徑（CA）、倒角（修邊量）等等。d.面精度：研磨面之精密度、光圈與不規(guī)則度3（1）。e.偏心：OA、邊緣厚度（ETD）、光軸 1 分內(nèi)。f.公差：中心厚度0.03mm、深度0.01mm、外徑-0.005-0.015mm。g.鍍膜條件：鍍膜規(guī)格40nm600nm，反射率 MAX1.0，AVG0.5（建議單層膜）。.外觀質(zhì)量：傷痕亮點 80-50。 2-2.2 鏡片粗胚 光學(xué)系統(tǒng)中的每一片透

43、鏡需選用適當(dāng)?shù)拇峙?，作為透鏡的原料，其中需選擇符合設(shè)計的材質(zhì)，這當(dāng)中包括折射率、色散數(shù)，還有相近的曲率半徑、厚度、外徑，才能符合鏡片的需求，如圖 2-6。2-3 切削與研磨 光學(xué)系統(tǒng)是由光學(xué)組件組成，目前最普遍的材料是光學(xué)玻璃，而使用研磨技術(shù)是歷史久遠的制程，以下是光學(xué)廠制造鏡片的方式。 2-3.1 切削 切削是鏡片制程第一道程序，目的是將粗胚如圖 2-6，切削接近圖面規(guī)格的厚度（大約是在 CT 上限規(guī)格多 0.1mm，將粗胚 CT=4.2mm切削成 2.6mm），以及相同的曲率半徑（將粗胚 R1=7.5 切削成 7.0，R2=8.6 切削成 10.5），如圖 2-7 切削示意圖。2-3.2

44、研磨 將切削后之鏡片利用研磨盤上之研磨劑加壓，并相對旋轉(zhuǎn)，去除鏡片表面之粗糙度，使其表面光滑，并且接近圖面規(guī)格之中心厚度（大約是在 CT 上限規(guī)格多 0.01mm）、曲率半徑，謂之粗磨(lapping)。 將粗磨后之鏡片再利用研磨皿上之研磨粉相互旋轉(zhuǎn)，使其表面更光亮，提高圖面規(guī)格之曲率、中心厚度精度，謂之精磨(polishing)。 2-3.3 張貼 根據(jù)光學(xué)組件曲率半徑、外徑、厚度，將多數(shù)個排列于付貼皿上，以利研磨之前置作業(yè)稱之為張貼，一般張貼作業(yè)程序如圖 2-8 為 a.填脂、b.貼付、c.燒皿加熱、d.移脂、e.冷卻。張貼個數(shù)視曲率半徑、外徑、形狀等而定，一般以下式表示之。平面或大曲率之

45、鏡片一般球面鏡片式中 N 表示張貼個數(shù)，表鏡片直徑，D 表貼付皿直徑，h 表貼付皿高度，R 表鏡片曲率半徑。鏡片直徑=8.0，R=10.5，D/R=0.761，適用多片研磨制程，貼付皿高度受限于機臺限制為 h=5，則： 2-3.4 牛頓圈與不規(guī)則度 如圖 2-9 對凸透鏡片來講，如實際曲率比理想曲率小叫做偏“”反之叫做偏“”。而凹透鏡片則相反，實際曲率比理想曲率小叫做偏“”反之叫做偏“”。檢測鏡片的光學(xué)表面幾何形狀的精度程度，最廣泛的方式是采用原器（光學(xué)樣板）作干涉圖案檢驗，將原器與光學(xué)組件之研磨面相接觸，如曲率有差異時，則接觸面會有空氣層，經(jīng)過光之干涉每 ?/2 有彎曲之彩圈產(chǎn)生，是為牛頓圈

46、。 曲率半徑的檢測方式在圖面上標(biāo)有兩個數(shù)字，如光圈與不規(guī)則度（powerirrogularity）3（1），其中 3 代表光圈數(shù)，1 代表不規(guī)則度，此兩數(shù)字均代表可允收的最大差異值。低光圈：原器與被檢零件接觸邊緣，當(dāng)空氣隙減少時條紋從邊緣向中心移動，條紋彎曲的凹向，背著加壓點彎曲，從中心到邊緣顏色序列為藍、紅、黃，即表示鏡片“”。 高光圈：原器與被檢零件接觸中間，當(dāng)空氣隙減少時條紋從中心向邊緣移動，條紋彎曲的凹向，朝著加壓點彎曲，從中心到邊緣顏色序列為黃、紅、藍，若向外擴散，即表示“”。2-3.5 光圈計算曲率 實際制程方面都以光圈數(shù)來代替曲率半徑。式中 R 表示鏡片曲率半徑，D 表鏡片有效徑

47、，H 表光圈參數(shù)，?/2表 0.000273mm。 凸透鏡片曲率半徑設(shè)計值為 7.0，有效徑6.4，原器工作曲率6.9975，在光圈1.5 的情況下，等于凸透鏡片曲率半徑。代入 HH(?/2光圈數(shù))，可得 H=0.773838（0.0002731.5）2-4 鏡片定心制程 定心制程主要是控制鏡片深淺面的光軸中心線與機械中心線合而為一，另一功能則是控制鏡片的外徑達到公差配合。 經(jīng)由定心加工，將鏡片之外徑、深度、倒角修正為設(shè)計圖面所要求的規(guī)格，且使鏡片之光學(xué)中心軸與機械中心軸重合，鏡片光學(xué)中心軸（光軸）鏡片二曲率面中心之聯(lián)機。2-4.1 定心難易度參考常數(shù) 光學(xué)鏡片在定心加工之前，可計算系數(shù) Z

48、值來判斷加工的難易度，作為安排工作與夾具設(shè)計參考之用，定心系數(shù) Z 值：式中鏡片凸面曲率 R 值取正數(shù)，凹面曲率 R 值取負數(shù)，D1、D2為夾具與 R1、R2接觸之直徑。 曲率 7.0 與 10.5mm 的月凸透鏡，以接觸徑 6.4 與 4.2mm 夾具固定時，定心系數(shù) Z 值計算如下：鏡片定心加工難易度判定原則：a.Z 0.20 非常好定。b.Z 0.15 易定心。c.0.15Z 0.05 一般定心。d.Z0.05 難定心。e.Z值相同情況下，一凹一凸較難定心。f.鏡片曲率愈大愈難定心。已鍍膜(表面為粗糙面)較難定心。h.夾具接觸徑愈接近外徑，振動小較穩(wěn)定。i.夾具之同心度為 0.0015m

49、m 內(nèi)。2-4.2.定心加工利用一對固定于左右旋轉(zhuǎn)軸上之夾具，挾持/固定鏡片中心，使用刀具削除鏡片多余外徑，并且做倒角加工，達到定中心目的，制程如下:1.確認(rèn)機臺旋轉(zhuǎn)軸同心精度1.5m。2.將鏡片挾持于左右夾具間。3.若鏡片光軸與旋轉(zhuǎn)軸之中心未重合，則鏡片與夾具接觸點將產(chǎn)生一縫隙，并于另一接觸點產(chǎn)生一推力，使鏡片移向縫隙點處，直到兩軸中心重合后，此推力因平衡而消失。4.如圖 2-10 外徑加工、倒角與深度加工。 2-4.3 定心量測 一、深度量測：取與鏡片深度規(guī)格接近的標(biāo)準(zhǔn)片，放入合適鏡片外徑的深度計中，將量表上的讀值歸零，再取出待測鏡片，將平臺壓在鏡片倒角處，量表上的讀值加上深度規(guī)格值即為鏡

50、片深度，如圖 2-11所示。二、外徑量測程序：a. 依待測鏡片之外徑規(guī)格值，自標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)選取與規(guī)格最接近者作位量具歸零標(biāo)準(zhǔn)。b. 將標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)至于外徑檢具中，檢具讀值應(yīng)與塊規(guī)相同，如有差異，調(diào)整至無差異。c. 將待測鏡片置于檢具中，調(diào)整檢具使鏡片外徑與檢具式平面接觸，自檢具量取接觸時之讀數(shù)。c-1.放松檢具，旋轉(zhuǎn)鏡片 60 度，量取外徑第二讀值。c-2 放松檢具，再旋轉(zhuǎn)鏡片 60 度，量取外徑第三讀值。 三、光軸量測：光軸除了可由 ETD 換算以外，也可以利用光軸量測儀量測光軸，詳見第三章 3-2 光軸量測儀之光軸量測。2-5 鏡片鍍膜為什么鏡頭和鏡片上需要鍍膜，這是因為任何物體對光線都有反射作用

51、，連無色透明的玻璃也不例外，差別在于光線的角度是否會形成反射效果。對于理想狀態(tài)下的鏡片而言，光線能夠完全透過鏡頭，并正確的在底片或 CCD 上完全聚焦，然而由許多鏡片所結(jié)合而成的鏡頭是不可能讓各種角度的光線完全穿過，以氧化鑭光學(xué)玻璃為例子，其透光率可達到 90%以上，剩下的 10% 則會反射出去，形成炫光，為了彌補這項缺失，后來的鏡片研究者開發(fā)了在透鏡表面鍍上一層膜來增加透光效果，鍍膜是在鏡片表面鍍上非常薄的透明薄膜，目的是希望減少光的反射，增加透光率，并抑低耀光、鬼影。光學(xué)鍍膜種類1. 分光鏡：使鏡片入射光分為兩條不同方向和波長之光線輸出，光學(xué)鏡片鍍膜在光學(xué)業(yè)中是非常重要的加工過程之一，經(jīng)由

52、鍍膜能改善鏡片表面的光學(xué)性質(zhì)，使其達到實用性。 2. 濾光片：使鏡片反射不需要的波長，穿透需要要的波長，例如鍍IR&AR cut。 3. 反射鏡：使鏡片完全反射光線。 4. 抗反射膜：使鏡片光線穿透率達到最大，分為單層膜與多層膜?？狗瓷淠な悄壳吧虡I(yè)用途使用最廣的鍍膜方式，在鏡片表面鍍上一層或多層特定厚度（指光波長一半之整數(shù)倍。）之化學(xué)物（如 MgF2、SiO2等），使入射光之反射達到最小為目的，即透光率達到最大。圖 2-12 鍍膜的目的，在增加穿透率。相對的減少反射率。 鍍膜完成的鏡片可用光譜儀量測穿透率，詳見第三章 3-3 光譜儀量測。2-6 洗凈、黏合、涂墨 光學(xué)鏡片除了依據(jù)光學(xué)特性需符合

53、規(guī)格外，外觀也是檢驗質(zhì)量之一，影響外觀的種類除了制程上引起的傷痕外，還有環(huán)境因素、敏感材質(zhì)引起的霉等等，這些鏡片表面將再度作研磨處理，除了上述外觀的問題外，鏡片表面也會因為觸摸、灰塵而有表面污，這時就需要洗凈制程后，才能延續(xù)下一段制程，如鍍膜、裝配都需要干凈的鏡片才能完成。光學(xué)鏡片洗凈在加工過程中是容易忽視的加工過程之一，但是光學(xué)鏡片質(zhì)量提升的要求，與鍍膜、裝配加工過程不斷改善之情況下，洗凈后鏡片的質(zhì)量與洗凈成本的要求，也受到重視。2-6.1 洗凈方法 1. 浸漬洗凈：是最簡單的洗凈方式，將鏡片浸于裝有溶劑的洗凈槽中，經(jīng)過一段時間后，鏡片表面之附著物因浸漬而脫落達到洗凈目的，浸漬洗凈適用于產(chǎn)品

54、樣多而量少，或是要求一般洗凈效果，或形狀特殊之洗凈作業(yè)。2. 機械擺動式洗凈：利用上下擺動裝置，將鏡片上下擺動，產(chǎn)生鏡片與溶劑之間的相對運動，達到洗凈鏡片表面的效果。3. 溶劑攪拌式洗凈：利用攪拌器，將溶劑攪拌，應(yīng)用流體力學(xué)，產(chǎn)生流動力量，增強洗凈效果。4. 淋浴洗凈：利用加壓幫浦，將溶劑加壓噴灑于鏡片表面，使溶劑的高壓與溶解力，達到鏡片洗凈作業(yè)，淋浴洗凈效果比浸漬洗凈高，適用于要求高洗凈效果之作業(yè)。5. 蒸汽洗凈：利用溶劑蒸汽在鏡片表面凝結(jié)收縮，除去表面附著物，達到洗凈目的?；蚴抢眉訜嵫b置使溶劑加溫至沸點后蒸發(fā)成氣體，當(dāng)與冷鏡片表面接觸后凝結(jié)收縮成液狀落下，附著于鏡片表面污物，也被蒸氣溶解，隨溶劑液體落下，達到鏡片洗凈作業(yè)。6.超音波洗凈：鏡片浸漬于溶劑洗凈同時，槽底的震蕩子發(fā)出超音波，加強溶劑對鏡片的洗凈效果。2-6.2 鏡片黏合圖 2-13 采用粘合鏡片的光學(xué)系統(tǒng)。 為了消除像差以及得到較好的光學(xué)特性，會將兩片不同材質(zhì)的鏡片膠合起來，稱為黏合，如圖 2-13。 圖 2-14 鏡片粘合制程。如圖 2-14 將凹、凸透鏡各一面曲率徑相同的面，用 UV