光学镜头 光学镜头EFL
光学镜头中的有效焦距(EFL)是评估镜头光学性能的核心参数,它究竟是何物?又扮演着怎样的角色呢?让我们一起来深入。
我们要明白什么是EFL。它代表着镜头中心到焦点的距离,简单说,就是镜头将光线汇聚到一点的能力。这个参数直接影响着成像视角、放大率和整个系统的光学设计。了解了这个基础概念后,我们可以进一步以下几个要点。
一、EFL的定义与分类
说到EFL,我们不得不提及像方焦距和物方焦距。它们分别代表了镜头后部和前部的焦距长度。在透镜系统中,尤其是那些包含厚透镜的系统里,我们需要区分不同的焦距类型,包括光学后焦距(BFL)和机构后焦(FBL/FFL)。这些术语听起来复杂,但它们在镜头设计中扮演着至关重要的角色。
二、影响EFL的因素
有两个重要的因素影响着EFL的选择和应用:视场角(FOV)和光圈(F/)。EFL与FOV成反比关系,这意味着短的EFL会提供更大的视野角度,但同时也可能带来像差和畸变的问题。而光圈大小则是由EFL和入射瞳孔径(EPD)的比值决定的,它影响着镜头的通光量和景深。
三、工业应用中的EFL
在工业镜头领域,我们经常需要根据不同的应用场景选择合适的EFL。例如,短焦距的镜头适合用于广角监控,而长焦距的镜头则适用于远距离观测。在虚拟现实(VR)和增强现实(AR)领域,精确的EFL控制是实现特定视场需求的关键。例如,欧菲光的VR非球面透镜和AR镜头组就是典型的例子。
四、如何测量和计算EFL
要准确了解镜头的EFL,我们可以通过节点法来测量。通过旋转镜头找到成像不变的位置,确定节点(主点),从而确定EFL。我们还可以借助光学设计软件如Zemax宏进行计算。这种工具能够处理复杂透镜组的EFL和BFL计算。
五、相关参数的关联
除了上述提到的参数外,我们还要关注其他与EFL紧密相关的参数,如总长(TTL)。它包括了光学总长和机构总长。我们也要注意到像差校正的问题。在某些情况下,过短的EFL可能导致球面像差和畸变难以校正。在选择合适的EFL时,我们需要综合考虑这些因素。当然除了这些理论之外还需要结合实际应用场景进行考量比如在摄影镜头或者工业检测领域我们需要根据具体需求来分析焦距与传感器视野尺寸之间的关系这样才能更好地理解和应用有效焦距这一核心参数。