切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1010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。 z=Cr7-  
    3V<&|  
    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。 19UN*g3(  
    kg97S  
    j\&pej  
    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: I]`-|Q E  
    1. 波段:VIS .qv'6G  
    2. FNUM=2.33 r@G#[.*A>  
    3. 视场角:2w=92° [1yq{n=  
    4. 焦距:f=12 Ond'R'3\E  
    5. 总长:VL≤65 9jir* UI  
    !|Q5Zi;aX7  
    设计流程: pY"O9x  
    ,  X{>  
    初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE } ^kL|qmjR  
    Cb;WZ3HR  
    对应镜头文件:后缀为rle 9pKGr@&   
    @.C{OSH E  
    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 \wvg,j=  
    K%5"u'  
    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。 <n"C,  
    ~ 5"JzT  
    2{|$T2?e  
    选择默认的评价函数,对其一阶特性、F数等参数进行优化,同时控制边缘厚度、中心厚度,进行模拟退火以达到全局最小值,结果如下图。 dtt~ Bd  
    ?Bi*1V<R  
    s%4M$ e  
    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。 ;3eKqr0  
    TI|/u$SJ<Z  
    s#9Ui#[=h  
    像差优化完成后,开始优化MTF。选择使用GSO指令对波相差进行优化,并保留对F数及畸变的约束,并进行模拟退火。直到0视场和0.5视场的MTF曲线呈现出比较好的结果。 #'baPqdO  
    5s{j = .O  
    (qM j-l  
    此时,MTF曲线还有0视场的结果比较差,更改为评价函数10,使用GSHEAR,继续进行优化和模拟退火。 V~IIY B7  
     AnBJ(h  
    8 .>/6M  
    当所有视场的MTF曲线都呈现良好结果时,在命令窗口输入 MRG ,插入真实玻璃,选择成都光明玻璃库。 ~wm;;#_O  
    4'1m4Ugg  
    X;F8_+Np  
    cZ8.TsI~  
    /#NYi,<{X  
    最后结果图如下: nk"NmIf  
    OWq'[T4  
    !A3-0zN!  
    xgu `Q`~  
    nuQ]8 -,  
    查看各项参数,达到设计要求。 68fiG  
    Hy:V`>  
    n"Veem[_4g  
    /UcV  
    K6JVg$  
    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。 @D^^_1~  
     
    分享到