设计了一款2.4倍变焦距的紧凑型数码镜头,焦距的变化范围是3～7.2mm,视场的变化范围是62°～30°。该镜头是个3组结构,第1组是个固定组,2,3组是变倍组,共有4个透镜。该镜头组是一个典型的负正正（NPP）结构,第1组是一个负透镜,第2组是一个正透镜组,第3组是一个正透镜。其中,第2组包含两个透镜,这样有利于色差的控制。镜头中所有透镜的材料均为塑料材料。调制传递函数被用来评价变焦距系统的成像质量。变焦镜头的调制传递函数值在空间频率142lp/mm,0.7视场处,均大于0.3。该镜头的总长度为10.7mm。该镜头的像质可以很好地满足消费性电子产品的要求。

提出了一种由LCD输出正余弦光栅图像作为靶标的测量摄影物镜MTF的方法,讨论了正弦光栅的输出、正弦光栅像的接收和处理,以及系统标定。结果表明,该方法具有数据处理简单、成本低、操作简单等优点。

设计具有大视场、高分辨率和微小畸变特点的工业检查用光学镜头.将检查物镜的设计与照明系统相结合,利用ZEMAX光学设计软件,对照明系统和成像系统整体进行像差校正和优化设计,利用照明的匹配、明视野和暗视野的变化来改变和提高物镜的实用分辨率.设计了具有上述特点的2.35倍光学镜头,对设计好的镜头进行公差分析、外部机械结构设计,并最终完成装校.搭建调制传递函数（MTF）测试系统,对装校后的镜头进行成像质量检验,测试结果显示,实测MTF值达到理论设计值的80%以上.

调制传递函数（MTF）是评价CCD相机成像系统质量的重要参数,它能真实地反映相机拍摄时的空间频率与图像对比度的关系。CCD相机的MTF测试中最关键的是靶标的选择,它决定了整个系统的测量精度和操作过程的复杂程度。理想的靶标函数是正弦函数,但制作光出射度随正弦波规律变化的分辨率板是非常困难的,因此利用明暗相间、相互平行的黑白条纹分辨率板来代替正弦波分辨率板,提出了测量MTF的方法。重点对CCD相机在奈奎斯特频率处的MTF测试结果进行了分析与评价。

鉴于CCD相机系统在奈奎斯特频率附近出现的较严重的像元对信号的调制现象,提出了一种空间全分辨的概念,对CCD的调制传递函数（MTF）进行了分析。模拟了高能X光闪光照相环境及CCD器件性能参数对CCD的MTF的影响。得出了CCD相机极限分辨率的决定因素是CCD像元尺寸,高能X光闪光照相环境是影响CCD的MTF的重要因素的结论。在CCD像元尺寸受限的情况下,尽量减少高能X光闪光照相环境的影响成为改善CCD相机MTF的最有效途径。

研究CCD摄像器件和图像处理技术在光电自动化测试中的应用.在采用CCD摄像机、LCD图形发生器和数字图像处理技术的基础上,讨论光学多参数测量新方法及其测量系统,实现了焦距、视放大率、调制传递函数以及视差等参数的测量,并着重论述了光电自动定焦在光学参数测量中的应用.实验证实,该类光学参数测量方法比传统人工目视测量更客观、更准确,测量效率更高,可逐渐取代部分传统目视测量方法.

光学元件、结构件的加工和光机系统的装校会导致光学系统的入瞳孔径尺寸和焦距偏离设计值,从而导致光学系统F数的改变,并且光学系统在光谱谱段内成像,光学系统的空间截止频率也在改变。分析了入瞳孔径尺寸D（100～1000mm）、焦距f′（400～2000mm）、F数（4～20）、光谱波长λ（350～800nm）的变化对光学系统MTF的影响。结果表明：增大入瞳孔径尺寸D、空间截止频率foc,有利于提高光学系统的MTF;增大焦距f′、F数、波长λ和规化频率μ,会降低光学系统的MTF。MTF对λ的敏感度是MTF对F的敏感度的F/λ倍,MTF对D的敏感度是MTF对f′的敏感度大小的F倍,且方向相反。对于成像光谱谱段较宽的光学系统,应注意波长λ对MTF的影响。

本文设计了一种视场角为3°的离轴使用的同轴三反射系统，并从理论上分析了焦平面如何离焦补偿像差、反射镜倾斜和偏心之间的补偿关系。通过采取离焦、折镜的平动或转动、反射镜本身的偏心和倾斜相互补偿的方法，来补偿反射镜的装调误差。事实证明，比普通离轴三反射系统的装调容易实现，精确度高。

荧光屏位于扫描电子显微镜的取样室，一条不足2m宽的线条被扫描电子显微镜的果焦电子束激发，只朝着线条方向偏转。荧光屏的结构将线条质量降低，用特制的光学系统把降低了质量的线条的图象从扫描电子显微镜输送到调制传递函数分析仪。

开发了基于针孔像分析法的视频光学传递函数测试装置.测试装置采用CCD为像接收器件,通过针孔像分析,一次获得光学系统的二维传递函数.根据频谱分析理论,结合物频谱校正和空间频率对应等因素,研究了测试组件,包括针孔直径、准直物镜焦距、CCD像元尺寸和显微物镜放大倍数等参数设置对空间频率对应及测试精度的影响;采用胖零设置和多幅图像平均法降低噪音影响,根据各组件自身的传递函数修正其对测试精度的影响.50mm标准透镜的比对实验结果表明,采用本装置和本文建立的数据处理、误差校正方法,调制传递函数测试精度为±3%.