切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 846阅读
    • 0回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程七十八:短焦距水下广角监控镜头设计 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    932
    光币
    2176
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-15
    随着生活水平的提高,人们对自身安全越来越重视,安防监控领域也随之发展,监控镜头被广泛用于大家的生产和生活当中。在安防项目里,广角摄像机体现出了它强大的优势,能够轻松实现同一时间监控更大的区域。 KHC(MdZ  
    }lbx  
    同时,由于湖泊海洋研究者、水产养殖者对水域监控的需求,水下镜头的研究也在不断发展。与陆地镜头相比,水下监控镜头面临着光线被水吸收、水下杂质对光产生强烈散射等各类问题,这些都会影响镜头最终的成像结果。 0~I) /T  
    hCx#Heh  
    IaZAP  
    现在的水下镜头以视场角小、总长大为主,而在此给出一个短焦距水下广角镜头的案例: jI pcMN<  
    1. 波段:VIS ^rZ+H@p:6  
    2. FNUM=2.33 P_}_D{G  
    3. 视场角:2w=92° \$++.%0  
    4. 焦距:f=12 \>CBam8d  
    5. 总长:VL≤65 *h8XbBZH  
    Wh&Z *J  
    设计流程: ="*C&wB^  
    e @MCumc~+  
    初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE f#JF5>o  
    7PPsEU:rf  
    对应镜头文件:后缀为rle $TUC?e9"h  
    R~ u7;Wv  
    将案例设计目标输入DSEARCH中,synopsys可以自动搜索最匹配的十个初始结构,从中选取一个作为初始结构进行后续优化 pc(9(. |  
    [+2^n7R  
    查看初始结构发现像质较差,我们可以在优化宏窗口中输入AAA 4,插入四片非球面来进行改善。 (>% Vj  
    p5 PON0dS  
    p~y 4q4  
    选择默认的评价函数,对其一阶特性、F数等参数进行优化,同时控制边缘厚度、中心厚度,进行模拟退火以达到全局最小值,结果如下图。 uX!y,a/"  
    I Q`aDo-V  
    vTa23YDW  
    一阶特性基本达到要求后,对其像质进行优化。查看其三阶像差,发现其畸变与像散较高,且MTF曲线较差。先对三阶像差进行优化,直到三阶像差数值降到小数点后一位。 "alO"x8t  
    H0:6zSsc=|  
    HCCp<2D"C  
    像差优化完成后,开始优化MTF。选择使用GSO指令对波相差进行优化,并保留对F数及畸变的约束,并进行模拟退火。直到0视场和0.5视场的MTF曲线呈现出比较好的结果。 B,qZwc|  
    S`PSFetC  
    l`G:@}P>G  
    此时,MTF曲线还有0视场的结果比较差,更改为评价函数10,使用GSHEAR,继续进行优化和模拟退火。 gM:oP.  
    p_ y*-,W (  
    Pg}G4L?H;J  
    当所有视场的MTF曲线都呈现良好结果时,在命令窗口输入 MRG ,插入真实玻璃,选择成都光明玻璃库。 DWO:  
    eHZl-|-  
    x=<>%m5R  
    W_lNvzag  
    Ji:@z%osr  
    最后结果图如下: Z%d4V<fn  
    h*'5h!  
    |iThgq_\z  
    aYX'&k `  
    ` R-np_  
    查看各项参数,达到设计要求。 v2<gkCK^  
    MO+0]uh:  
    .=<pU k 3G  
    aPMM:RP`  
    5q*~h4=r7  
    至此,短焦距水下广角镜头的初步设计完成。各位读者可以自行尝试本案例的搭建,也可以尝试通过缩短总长,减少非球面数来设计更优秀的镜头结构,感谢阅读。 I!@` _Q9N  
     
    分享到