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  • 如何设计折反混合全景探测系统

    作者:Zemax China 来源:投稿 时间:2019-01-17 18:36 阅读:6423 [投稿]
    这篇文章介绍了如何在OpticStudio中设计折反混合全景探测系统 (Catadioptric Omnidirectional Sensor) 并讲解了基本的设计思路和设计技巧。

    概述

    这篇文章介绍了如何在OpticStudio中设计折反混合全景探测系统 (Catadioptric Omnidirectional Sensor) 并讲解了基本的设计思路和设计技巧。本文使用的附件请从以下链接下载:https://customers.zemax.com/ZMXLLC/media/Knowledge-Base/Attachments/12104_Catadioptic-Sensor-KBA-Files.zip 

    介绍

    全景探测系统(或全景相机)是一个能提供360°水平方向视野的成像系统,其视野范围为球形或半球形。这类系统常用于广角成像,例如应用于监控系统、全景摄影或无人驾驶的自动导航系统中。

    全景探测系统通常使用折反混合光学系统。这类系统同时包含反射和透射元件来实现全景成像。如下图所示,折反混合系统可以在水平参考平面上实现360°的视场角,在竖直方向上实现从θ到θ`的视场角(其中θ根据不同应用需求而不同)。


    系统设计:技术指标

    在进行设计之前,我们必须首先明确系统的总体指标要求。这包括系统的物理限制,例如最大封装尺寸,透镜直径以及玻璃种类等等。除此之外更重要的是系统的光学参数:视场角 (FOV),各个视场下的光斑大小,F数,入瞳直径 (EPD) 以及工作波长等。如果需要更加详细的描述,还可以列出系统的有效焦距 (EFL)。但是有效焦距可以通过F数和入瞳直径计算得到,因此该参数可以忽略。对于本系统来说,技术指标如下所示:


    设计者需要时刻注意,这些指标是基于系统的实际应用而提出来得。例如对于MTF的指标要求是根据商用CMOS传感器的像素尺寸决定的奈奎斯特频率 (Nyquist frequency) 确定的。

    系统设计:设计思路


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