切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1394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。 xbA2R4|  
    zf#&3K'k  
    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。 CB)#; |aDB  
    ')<$AMy1  
    c?S402M}  
    现在的水下镜头以视场角小、总长大为主,而在此给出一个短焦距水下广角镜头的案例: OD|&qsbL  
    1. 波段:VIS HrxEC)V6#  
    2. FNUM=2.33 VvKH]>*  
    3. 视场角:2w=92° |05LHwb>  
    4. 焦距:f=12 Ccmbdw,Z 5  
    5. 总长:VL≤65 eD0@n :  
    XzsK^E0R  
    设计流程: K2Zy6lGOZ  
    } q(0uzaG  
    初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE ysPW<  
    MvFXVCT#  
    对应镜头文件:后缀为rle 0}N^l=jQ  
    Fjb[Ev  
    将案例设计目标输入DSEARCH中,synopsys可以自动搜索最匹配的十个初始结构,从中选取一个作为初始结构进行后续优化 EbHeP  
    kE h# 0  
    查看初始结构发现像质较差,我们可以在优化宏窗口中输入AAA 4,插入四片非球面来进行改善。 _i#Z'4?2E  
    _u; UU$~  
    6D<A@DR9J  
    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。 t60m:k4J  
    )9O{4PbU!  
    KNhH4K2iP8  
    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。 P@#6.Bb#V  
    rOGJ%|%(  
    LtBH4 A  
    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。 ?~Des"F6)1  
    }2S \-  
    <[bDNe["?  
    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。 hAdEq$  
    D~}4N1  
    *(rE<  
    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。 j06DP _9M  
    A 3l1$t#w  
    I$&/?ns@O  
     Bv3v;^  
    gFH_^~7i8p  
    最后结果图如下: >vhyKq|g<  
    ?W(f%/B#  
    Gmb57z&:  
    jWz-7BO  
    >*MB_m2|  
    查看各项参数,达到设计要求。 NKRXY~zHh  
    7blZAA?-  
    =@'"\ "Nh  
    lMP7o&  
    cD\Qt9EI  
    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。 tkmW\  
    本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
     
    分享到