在机器视觉中，镜头作为一个获取图像的重要部分，却常常被人看成不起眼的配件。有些人认为，镜头不过是几个镜片和金属件的组合，并不值得投入太多的预算跟考虑。今天的文章里，我们要从光学设计阶段开始，跟大家探讨一下一支镜头的诞生过程。相信看完后大家会明白，镜头这个配件，并非想象的那么简单。
一、光学设计阶段
在该阶段，根据客户的需求，计算出需要什么形状的镜片（曲率，厚度，材料等等）以及各个镜片之间的间距，为镜头的结构定了型。这个阶段涉及到大量的计算来进行不断反复的优化，使得光学系统的成像不断提高（MTF，畸变等光学性能）。另外，在此阶段也会做杂散光，鬼影，热点等相关的照明分析。通常会用光线追迹软件（ZEMAX,TracePro等）完成这一阶段。如果在指定的照明和相机敏感度的条件下计算成像质量，在试做前即可计算成像缺陷。
二、机械设计阶段
在上一阶段的基础上，完善镜头的结构，定义了镜头的最终尺寸。这里同样需要考虑到镜头装配的难易程度，从而为后续提高良率和节省装配成本奠定基础。
三、镜片生产阶段
光学镜片的生产是一个耗时而又严谨的过程。从玻璃材料的混合，熔融，胚料的切割，到玻璃胚料的粗磨，精磨（达到厚度，曲率的要求），抛光（达到光圈及不规则光圈的要求）以及芯取（达到偏芯，矢高外径等要求），再到最终的镀膜（达到透过率及透射波长的要求），每一步都会决定最终成像的优劣！
四、镜头装配阶段
到齐了所有的来料，就可以进行镜头的生产了。不同种类的镜头，装配的难易程度也自然相差很大。在装配高分辨率，大NA的镜头时，由于光学系统对镜片的偏芯等公差极为敏感，有时需要实施调芯装配的技术，使得一次装配的MTF大大提高。如果装配变焦镜头，或可变光阑的镜头，装配过程会更加繁琐，这时会涉及到诸如曲槽筒，光阑叶片及作动环等复杂的零件，装配花费的时间也自然更长。
五、镜头检测阶段
该阶段需要对客户要求的所有参数：如倍率、工作距离、分辨率、畸变、相对照度，包括外观，环境测试等等进行检测，以保证出货的品质。 镜头检测系统，可以同时检测镜头多个参数。MTF（传递函数）测试仪，则在样品阶段最大程度保证了和设计值对比的真实性。
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