隨著生活水平的提高，人們對自身安全越來越重視，安防監控領域也隨之發展，監控鏡頭被廣泛用于大家的生產和生活當中。在安防項目里，廣角攝像機體現出了它強大的優勢，能夠輕松實現同一時間監控更大的區域。

同時，由于湖泊海洋研究者、水產養殖者對水域監控的需求，水下鏡頭的研究也在不斷發展。與陸地鏡頭相比，水下監控鏡頭面臨著光線被水吸收、水下雜質對光產生強烈散射等各類問題，這些都會影響鏡頭最終的成像結果。

現在的水下鏡頭以視場角小、總長大為主，而在此給出一個短焦距水下廣角鏡頭的案例：

1. 波段：VIS

2. FNUM=2.33

3. 視場角：2w=92°

4. 焦距：f=12

5. 總長：VL≤65

設計流程：

初始宏文件聯系工作人員領取:后綴為DOCE

對應鏡頭文件：后綴為rle

將案例設計目標輸入DSEARCH中，synopsys可以自動搜索最匹配的十個初始結構，從中選取一個作為初始結構進行后續優化。

查看初始結構發現像質較差，我們可以在優化宏窗口中輸入AAA 4,插入四片非球面來進行改善。

選擇默認的評價函數，對其一階特性、F數等參數進行優化，同時控制邊緣厚度、中心厚度，進行模擬退火以達到全局最小值，結果如下圖。

一階特性基本達到要求后，對其像質進行優化。查看其三階像差，發現其畸變與像散較高，且MTF曲線較差。先對三階像差進行優化，直到三階像差數值降到小數點后一位。

像差優化完成后，開始優化MTF。選擇使用GSO指令對波相差進行優化，并保留對F數及畸變的約束，并進行模擬退火。直到0視場和0.5視場的MTF曲線呈現出比較好的結果。

此時，MTF曲線還有0視場的結果比較差，更改為評價函數10，使用GSHEAR，繼續進行優化和模擬退火。

當所有視場的MTF曲線都呈現良好結果時，在命令窗口輸入 MRG ，插入真實玻璃，選擇成都光明玻璃庫。

  

最后結果圖如下：

  

查看各項參數，達到設計要求。

至此，短焦距水下廣角鏡頭的初步設計完成。各位讀者可以自行嘗試本案例的搭建，也可以嘗試通過縮短總長，減少非球面數來設計更優秀的鏡頭結構，感謝閱讀。