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光學(xué)工程師 2006-08-17 09:26

CCTV光學(xué)鏡頭設(shè)計的若干問題

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                            CCTV光學(xué)鏡頭設(shè)計的若干問題 LEOa=(mN\  
                                  許正光 趙一菲 梁來順 dn Sb}J  
                      (公安部第一研究所 光電技術(shù)事業(yè)部,北京,100044) u=vBjaN2_w  
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摘 要:本文綜述了CCTV光學(xué)鏡頭設(shè)計和生產(chǎn)制造當(dāng)中涉及到一些值得關(guān)注的問題。這些問題包括設(shè)計指導(dǎo)思想、先進光學(xué)生產(chǎn)技術(shù)、CCTV鏡頭安全環(huán)保性能和RoSH指令、符合使用效果的幾點設(shè)計經(jīng)驗等。本文對以上問題進行有益的總結(jié)和探討,對設(shè)計人員有一定參考價值。 twbxi{8e.  
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關(guān)鍵詞:CCTV光學(xué)鏡頭 先進光學(xué)生產(chǎn)技術(shù) 非球面技術(shù)   RoSH指令 .c0u##/0  
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    20世紀70年代以來,以先進加工技術(shù)、先進材料技術(shù)和自動優(yōu)化設(shè)計軟件為代表的先進光學(xué)生產(chǎn)技術(shù)得到了長足發(fā)展,安防產(chǎn)業(yè)中廣泛使用的CCTV鏡頭充分分享到了這門先進的技術(shù)帶來的好處,傳統(tǒng)的設(shè)計和生產(chǎn)制造也由此發(fā)生了重大的變化。然而,和生產(chǎn)、制造、使用緊密相關(guān)的鏡頭設(shè)計過程并沒有完全脫離實踐當(dāng)中積累的經(jīng)驗,許多經(jīng)驗總結(jié)今天看來仍舊可以作為最基本的設(shè)計原則,而這些對剛剛?cè)腴T或正陷入困惑的業(yè)內(nèi)設(shè)計人員有一定的指導(dǎo)意義。此外,日益受到各國重視的CCTV鏡頭安全環(huán)保性能和歐洲正在推行的RoSH指令,使得安防鏡頭的材料和制造工藝也將面臨嚴峻考驗。本文總結(jié)了一些筆者在CCTV光學(xué)鏡頭研制過程中的心得體會,供大家參考。 u4m8^fj+ T  
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1 設(shè)計和使用必須緊密結(jié)合[1] u GqeT#dP  
    評價CCTV光學(xué)鏡頭的好壞,直接涉及到使用、設(shè)計和制造三個方面,它們之間的關(guān)系極為密切。為了獲得一個較理想的光學(xué)鏡頭,光學(xué)設(shè)計人員首先清晰明確地了解使用要求、使用效果和設(shè)計結(jié)果轉(zhuǎn)入加工制造時的可能性。在使用和設(shè)計要求方面,設(shè)計人員對CCTV鏡頭所要求的焦距、孔徑、視場、最近成像距離等光學(xué)特性參數(shù)和分辨率、畸變、光學(xué)傳遞函數(shù)等成像質(zhì)量特性參數(shù)都比較熟悉。而當(dāng)涉及使用效果方面的專業(yè)術(shù)語時,如有關(guān)像質(zhì)方面的亮度范圍、調(diào)子、反差、質(zhì)感等等概念,或者“放大倍率、觀察距離”等使用效果中的綜合感覺,光學(xué)設(shè)計人員就顯得有些不甚熟悉或者概念模糊。由此可見,CCTV鏡頭的設(shè)計人員必須深入實踐,克服與使用者的溝通障礙,能夠站在他們的角度考慮設(shè)計思路。這一個過程,實際上也是將使用者的“設(shè)計要求”正確變成“設(shè)計指標(biāo)”進而變成“設(shè)計結(jié)果”的過程。 - _6`0  
    當(dāng)設(shè)計人員完整地清楚了使用者的設(shè)計要求后,才能確定可行的設(shè)計方法,并按照像差設(shè)計規(guī)律確定各種像差的平衡方案,進而進行優(yōu)化設(shè)計,最終達到符合使用要求的設(shè)計結(jié)果。然而,如何評價優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果達到了設(shè)計要求呢?實際上這里提出了“設(shè)計結(jié)果”如何體現(xiàn)“設(shè)計要求”的問題。光學(xué)設(shè)計階段的成像質(zhì)量評價原則,是基于長期光學(xué)設(shè)計和加工實踐反復(fù)摸索、總結(jié)規(guī)律而產(chǎn)生的理論。但是,根據(jù)這些評價原則對鏡頭進行評價,并不代替未來產(chǎn)品的實際成像質(zhì)量,最終的成像質(zhì)量評價有待于產(chǎn)品生產(chǎn)制造出來后對產(chǎn)品通過各種儀器進行測試和實際使用效果進行檢驗。同時實際也驗證設(shè)計階段成像質(zhì)量評價的理論是否正確和發(fā)展這些理論。 M5t.l