16mm监控镜头设计 结构选择 简化镜片方法

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1、监控镜头的设计，结构形式逃不出经典物镜的结构形式。 对于16mm，1/3‘ccd  大相对孔径的监控镜头，采用高斯结构比较合适。 根据需求，选择正确结构类型，是进行光学设计的首要条件，但并不代表就能获得好的设计结果。  如下图示，选择如图示的7片高斯物镜，完全能满足要求，后组增加了一个镜片，用于提高双高斯物镜的相对孔径。                           图1但对于开发镜头的厂家来说，多一片透镜，就提高了成本。尽量少的透镜片数，将更受青睐。 上图中七片结构的双高斯物镜视场角比16mm监控镜头要求的偏

2、大。  因此，此物镜还是有简化的空间的。对于此物镜的简化，有设计师选择了简化胶和镜片的方法。我对这个很不赞同。胶合镜片对于像差的校正，作用较大，尽量不要简化胶合面，破坏双高斯的结构。 下图是简化了前组胶和镜片。仅仅10度左右的视场角，这样的结构就很难矫正边缘光线的相差了。图中的设计，将边缘光线的渐晕设置到了0.6，才能获得边缘光线矫正较好的结果。但是这种设置，不符合实际的渐晕系数，设计和实际不符，这样在制作产品时，边缘区域在实际应用中将变得十分模糊。图2                 图3 图3、图4中的结构，采用

3、简化图1中双高斯结构后组的方法。并对相差进行优化。渐晕0.2-0.3之间。均获得了符合f16mm监控镜头设计要求的结果。 图3结构与图4结构相比：图3可以获得较大的视场角，各视场像质像差较小；图4结构，视场角较小，但可获得较大的相对孔径。