16mm监控镜头设计 结构选择 简化镜片方法

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时间:2018-02-10

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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。

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