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。
nY(>|! .FUws 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。
KU,KEtf #CKPNk
c
kev|AU (WX
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:
^0A}iJL 1. 波段:VIS
sT.;*3{ 2. FNUM=2.33
cM&5SyxiuE 3. 视场角:2w=92°
2'O2n]{ 4. 焦距:f=12
2$=U#!OtU 5. 总长:VL≤65
Q]j[+e +ZH-'l 设计流程:
j8k5B" V<X[>C' 初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE
oNW.-gNT }DH3_M! 对应镜头文件:后缀为rle
T:
zO9C/ 5`su^ 将案例设计目标输入DSEARCH中,synopsys可以自动搜索最匹配的十个初始结构,从中选取一个作为初始结构进行后续
优化。
Z(Styn/x ~s.~X5 查看初始结构发现像质较差,我们可以在优化宏窗口中输入AAA 4,插入四片非球面来进行改善。
W?y7mw_S e/+_tC$@p@
|wF_CZ*1
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。
@.IGOh MBy0Ky p
mv6m
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。
Ir%L%MuR] "Zk# bQ2j 7Mx F?
I 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。
>Z0F n Y"Y%JJ.J
_=,\uIrk
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。
F"p7&e\W|l )OjTn"
?D 8<}~Do
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。
JmMB=}
< b02V#m;Z
2xPkQOj3
g]kM7,/M
g.L~Z1-
最后结果图如下:
isU7nlc! -cDS+*[
91I6-7# Xt
d|I_SI1
G
=`-w
查看各项参数,达到设计要求。
xIt' o(jQH O}#Ic$38
b/#SkxW#S
Q{+*F8%8V<
E6 g]EE
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。
y!z2+q2