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。
r oKiSE` li{_biey} 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。
yE7pCgXt v<)
}T5~r
5&>(|Y~I
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:
jsR1jou6 1. 波段:VIS
':,LZ A8A 2. FNUM=2.33
wFvilF
V 3. 视场角:2w=92°
mVkn~LD:0 4. 焦距:f=12
k\lj<v<vD 5. 总长:VL≤65
__9673y Wp'\NFe8 设计流程:
~ce.&C7cR _Sg29qFK 初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE
$5A XE;~{ |Mh;k6 对应镜头文件:后缀为rle
1pn167IQL uODsXi{z 将案例设计目标输入DSEARCH中,synopsys可以自动搜索最匹配的十个初始结构,从中选取一个作为初始结构进行后续
优化。
t@ Jo ?0s *~vRbD$q 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。
!y),| #7P HwcGbbX)
zx!1jS
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。
@6gz)
p :!/}*B ]oY~8HW
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。
fSTEZH 8(A:XQN"h =_XcG!" 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。
/L~*FQQK> $xl*P#
jIl-}/2
此时,MTF曲线还有0视场的结果比较差,更改为评价函数10,使用GSHEAR,继续进行优化和模拟退火。
lA1R$ cmI8Xf]"P-
0I
k@d'7
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。
wO"Q{oi+ nQ+{1 C
l9Vim9R5T
zL|^5p`K
k >MgrtJI
最后结果图如下:
R|vF*0)>W 9\;EX
MG<~{Y84}
Vlf@T
EKt-C_)U
查看各项参数,达到设计要求。
$?A]!Y; L{=z}QO
A(uN=r@O
@s/ qOq?
MqpoS
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。
HP8pEo0Y