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VirtualLab Unity應(yīng)用：反遠(yuǎn)攝物鏡

應(yīng)用場(chǎng)景

反遠(yuǎn)攝型物鏡在廣角攝影、測(cè)繪制圖以及無(wú)人機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)等需要大視場(chǎng)、高通光效率的應(yīng)用領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。憑借其反遠(yuǎn)攝光學(xué)結(jié)構(gòu)，該類鏡頭能夠在保持較短總長(zhǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)較大的視場(chǎng)角和良好的像面平坦性，特別適用于安裝空間受限但成像質(zhì)量要求高的場(chǎng)景。反遠(yuǎn)攝設(shè)計(jì)通過(guò)在前組引入負(fù)透鏡組，有效延長(zhǎng)系統(tǒng)后焦距，使鏡頭兼具廣角特性與后截距充足的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可抑制畸變、提升邊緣成像質(zhì)量。在本案例中，將通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)典型的反遠(yuǎn)攝型物鏡，演示在 VLU 中的光學(xué)設(shè)計(jì)流程，包括初始結(jié)構(gòu)建立、像質(zhì)分析、評(píng)價(jià)函數(shù)定義、優(yōu)化以及結(jié)果展示。

案例說(shuō)明

設(shè)計(jì)結(jié)果

設(shè)計(jì)結(jié)果如下，像質(zhì)，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。

優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖

初始系統(tǒng)生成

根據(jù)案例說(shuō)明，可以選擇《近代光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論》中提供的“TS-1”鏡頭作為初始系統(tǒng)的后組鏡頭，并且前組鏡頭應(yīng)具備以下原則：

評(píng)價(jià)函數(shù)定義

根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質(zhì)與加工要求，定義了各種與之對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)函數(shù)。

優(yōu)化

通過(guò)采用POWELL算法優(yōu)化后，滿足了像質(zhì)要求 1-2、系統(tǒng)規(guī)格 2-3、額外系統(tǒng)限制1-3以及加工要求 1-2。

通過(guò)采用POWELL算法優(yōu)化后，滿足了像質(zhì)要求 1-2、系統(tǒng)規(guī)格 2-3、額外系統(tǒng)限制1-3以及加工要求 1-2，此外系統(tǒng)規(guī)格1在初始系統(tǒng)生成時(shí)已滿足。