錐光鏡頭±4°—±80°是一種將入射光線角度轉(zhuǎn)換為圖像傳感器上的位置的鏡頭。我們提供半角為 4°、45°、60°和 80°的幾種常用錐光鏡頭。與標(biāo)準(zhǔn) 2.3 MP 相機匹配時，每個像素分別代表 0.007°、0.075°、0.1° 或 0.13°的角度。

錐光鏡頭±4°—±80°Cono60°XR 

Cono60°XR 設(shè)計用于測試直徑小于 1.5 mm的平板顯示器 （FPD） 或光源。憑借寬視場 （FOV），Cono60°XR 能夠在相機的單幀中捕捉來自光源的 120° 以上光線的角度分布。這允許非常快速地表征被測光源。Cono60°XR 還設(shè)計了 405nm 至 780nm 的擴展波長范圍，使其適用于許多不同的應(yīng)用。

錐鏡選項

除了相機型號和鏡頭的半角外，我們還為錐光鏡提供了多種選擇。我們所有的錐光鏡都可以提供適合您需求的光源。透射光源和反射光源均可用。我們還可以提供安裝支架，以便輕松地將我們的鏡頭安裝到您的設(shè)備上。如果您希望錐光鏡成為獨立儀器，我們可以提供一個帶有手動或電動控制的安裝平臺，用于相對于鏡頭的樣品定位。

錐光鏡頭的工作原理

錐光鏡鏡頭由前端鏡頭和后端鏡頭組成。前端鏡頭以任何給定角度獲取從源發(fā)出的所有光線，并將它們聚焦到中間圖像平面上的一個點。后端鏡頭只需以適當(dāng)?shù)拇笮『臀恢弥谱髦虚g圖像的較小副本，以便圖像傳感器進行捕獲。

錐光鏡中的Di一組透鏡元件包括一個外光瞳，并將入射光的角度映射到內(nèi)部像平面上的線性距離上。換句話說，隨著光線與鏡頭光軸之間的角度增加，從光軸到光線與像平面相交點的距離也會增加。將入射角度加倍也會使從軸到交點的距離加倍，這稱為圖像高度。 

通常，zui大光線角度的圖像高度太大，無法容納經(jīng)濟實惠的圖像傳感器，這需要減小圖像的大小。這就是錐光鏡的第二個鏡頭組的主要功能。第二組可消除Di一組留下的殘余圖像誤差，如果Di一組前面沒有物理光圈，則還可以包括鏡頭的光圈光闌。

前端鏡頭

以給定角度前進的一組光線也可以稱為準(zhǔn)直光束。前端鏡頭可以被認(rèn)為是傅里葉變換鏡頭，中間像平面可以被認(rèn)為是傅里葉平面。也可以將前端鏡頭（或整個錐光鏡頭）視為 F-Theta 鏡頭。

前端鏡頭設(shè)計中的一個主要挑戰(zhàn)是它們必須執(zhí)行精確的角度到位置映射。更具體地說，從光軸到光線以給定角度進入鏡頭的點的距離必須與該角度線性增加。例如，如果以 10° 進入鏡頭的光線在距光軸 10 mm 處聚焦，則以 20° 進入的光線必須在距光軸 20 mm 處聚焦。

另一個需要注意的重要事項是，光束在每個角度的中心光線都平行于中間像平面附近的光軸。光束的中心光線稱為主光線。當(dāng)來自所有角度的主光線平行時，我們有一個稱為遠(yuǎn)心度的條件；可以說該鏡頭是遠(yuǎn)心鏡頭。雖然錐光鏡不需要遠(yuǎn)心度，但在將鏡頭變成散射計時非常有用。

后端鏡頭

錐光鏡頭的后端鏡頭只是將中間圖像平面重新成像到相機的 ccd 或 cmos 傳感器上。設(shè)計這些鏡頭的挑戰(zhàn)在于，減小圖像的尺寸以匹配傳感器的尺寸以將 f/# 降低相同的系數(shù)。例如，如果中間圖像的直徑為 50 毫米，而圖像傳感器的直徑為 5 毫米，則我們的放大倍率為 0.1 倍。如果中間像平面上的光束為 f/10，則意味著相機上的光束為 f/10 * 0.1 = f/1！如果您曾經(jīng)為您的相機查看過 f/1 鏡頭的價格，您就會知道它們很貴。如果圖像傳感器更大，鏡頭設(shè)計工作會變得更容易，鏡頭成本也會降低，但圖像傳感器的價格會隨著尺寸的增加而迅速上漲，因此設(shè)計師必須仔細(xì)權(quán)衡圖像尺寸與 f/#。這假定中間圖像大小是固定的。

為什么中間圖像大小是固定的？為什么不直接讓前端鏡頭更小呢？好問題！如果我們簡單地縮小前端鏡頭，中間圖像也會縮小。但是樣本的大小呢？如果它也縮小了，一切都很好。然而，對于我們的大多數(shù)錐光鏡鏡頭，這個瞳孔的直徑只有 1-2 毫米，使鏡頭能夠在大約 f/12 下工作。將鏡片縮小 2 倍將使樣品尺寸縮小到 0.5-1 毫米。這已經(jīng)變得非常小了！那么為什么不保持樣品大小不變呢？樣品位于前端鏡片的瞳孔處，因此樣品的大小就是瞳孔的大小。

前端鏡頭形成一個非常廣角的鏡頭，它們必須以相當(dāng)慢的 f/# 才能產(chǎn)生相當(dāng)清晰的圖像。使用原始的 1-2 毫米樣品尺寸和原始尺寸的鏡頭，前端鏡頭工作在 f/12。在不改變樣品尺寸的情況下將鏡頭尺寸減半會將 f/# 減小到 f/6。這將導(dǎo)致中間圖像平面上的圖像更模糊（因此角度分辨率較低），更不用說降低后端鏡頭的 f/#。所以簡短的回答是，我們不能減少鏡頭尺寸，因為大多數(shù)客戶不想減少樣品尺寸。

孔徑光闌

關(guān)于錐光鏡頭的zui后一個設(shè)計細(xì)節(jié)是后端鏡頭的孔徑光闌是樣品的圖像。在上圖中，圖像一點也不清晰，所以這并不明顯。在雜散光抑制很重要的錐光鏡中，或者客戶希望能夠通過在孔徑光闌處放置光圈來調(diào)整樣品大小，此圖像必須清晰。在其他情況下，讓圖像保持模糊是經(jīng)濟高效的。我們以兩種方式設(shè)計了錐光鏡。