切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 583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
    930
    光币
    2161
    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。 `zTVup&  
    5jbd!t@L  
    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。 xvW+;3;  
    2'/ ip@  
    {=&pnu\  
    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: 0t<TZa]V  
    1. 波段:VIS bhFzu[B  
    2. FNUM=2.33 WSh+5](:  
    3. 视场角:2w=92° J%%nv5y  
    4. 焦距:f=12 =b6Q2s,i  
    5. 总长:VL≤65 |)0kvf?  
    I|08[ mO  
    设计流程: UoBu0Rx  
    PInU-"gG  
    初始宏文件联系工作人员领取:后缀为DOCE Wb^YqqE  
    wG -X833\(  
    对应镜头文件:后缀为rle z m_mLk$4H  
    5B"j\TwQ  
    将案例设计目标输入DSEARCH中,synopsys可以自动搜索最匹配的十个初始结构,从中选取一个作为初始结构进行后续优化 ;ML21OjgN  
    K /. ;N.9  
    查看初始结构发现像质较差,我们可以在优化宏窗口中输入AAA 4,插入四片非球面来进行改善。 tEZ@v(D  
    l'mgjv~  
    St'3e<  
    选择默认的评价函数,对其一阶特性、F数等参数进行优化,同时控制边缘厚度、中心厚度,进行模拟退火以达到全局最小值,结果如下图。 _g 3hXsA  
    }Vk#w%EJ  
    mpN|U(n  
    一阶特性基本达到要求后,对其像质进行优化。查看其三阶像差,发现其畸变与像散较高,且MTF曲线较差。先对三阶像差进行优化,直到三阶像差数值降到小数点后一位。 Pij*?qmeQ  
    ^ WidA-  
    7H9&\ur9+  
    像差优化完成后,开始优化MTF。选择使用GSO指令对波相差进行优化,并保留对F数及畸变的约束,并进行模拟退火。直到0视场和0.5视场的MTF曲线呈现出比较好的结果。 c]#F^(-A`  
    \M<C6m5  
    F0])g  
    此时,MTF曲线还有0视场的结果比较差,更改为评价函数10,使用GSHEAR,继续进行优化和模拟退火。 ?%#3p[  
    xyBWV]Y  
    .kyp5CD}4  
    当所有视场的MTF曲线都呈现良好结果时,在命令窗口输入 MRG ,插入真实玻璃,选择成都光明玻璃库。 %^kBcId  
    0LN"azhz  
    SfEgmp-m  
    NRgNh5/  
    |*K AqTO0  
    最后结果图如下: !S$LRm\ '  
    Jvgx+{Xu  
    DTH;d-Z  
    p0>W}+8fF  
    ^FIpkhw  
    查看各项参数,达到设计要求。 s<h]2W  
    ot8UuBq  
    R %aed>zo  
    D!^&*Ia?2  
    Rm>AU=  
    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。 a=]tqV_  
     
    分享到