變焦鏡頭
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-08-05
變焦鏡頭的實例教程
我們點擊每個 zoom 右邊的按鈕來檢查我們 5 個變焦鏡頭的像質......
變焦鏡頭變焦時，鏡片不會發生重疊，并且沒有羽化邊緣。ZSEARCH 添加到 MACro 的 AZA 監視器會自動處理這些問題。
CAM OPT
這是一個有五個變焦位置的良好變焦鏡頭。變焦時候會發生什么？我們必須找出答案。鏡頭很可能在某處得不到很好的修正，我們將不得不添加更多的變焦鏡片組。首先，我們需要一個凸輪曲線，它可以讓我們在兩個點之間插入定義的變焦鏡頭。輸入 CAM OPT 程序找到變焦鏡頭數據的冪級數展開的最佳指數，該鏡頭數據在定義的變焦鏡頭之間平滑地插值。但是曲線只在五個定義的變焦處產生一個對焦圖像，因為它還沒有接收到其他的設置。
要查看此信息，請運行鏡頭滑塊（單擊 ZoomBar? 底部的按鈕）。您會看到圖像在幾個地方離焦。我們需要更多的變焦組。鍵入 CAM 10 SET。
我們定義 10 個變焦組，我們的 MACro 將自動改變并控制它們（這就是為什么我們改為 ZGROUP 的原因：現在我們不必在新的變焦組中聲明光線的定義。）
制作一個新的檢查點，然后再次運行 MACro 并模擬退火。（請務必先注釋掉 AEI 命令行。）變焦組 1 看起來大致相同。
CAM 15 SET
再次運行 CAM OPT，然后運行鏡頭滑塊。除了在變焦 10之前，焦點突然改變，結果看起來不錯。我們需要更多的變焦組。請鍵入 CAM 15 SET
并重新優化。然后再次運行 CAM OPT。程序將再次找到所有變焦參數的最佳擬合多項式并展開，用于在運行變焦滑塊時生成中間位置。通常，這可以在范圍內進行平滑變焦。
展開 概論
成像鏡頭包括定焦鏡頭和變焦鏡頭，我們在日常生活中使用的光學系統大多是可以變焦的，比如手機鏡頭、專業相機的鏡頭、顯微鏡等。
成像鏡頭在很多實際應用中通常也要求具備變焦的能力，如 CCTV 監控鏡頭，紅外探測鏡頭，攝影鏡頭，雙筒望遠鏡等等，鏡頭具備變焦的能力便可以應用于多種環境條件，放大縮小或局部特寫，這是一個定焦鏡頭所無法完成的。
所謂變焦，即鏡頭的焦距在一定范圍可調節，通過改變焦距從而改變系統視場大小，達到不同距離不同范圍景物的成像。我們通常所說的變焦鏡頭一般指攝像鏡頭，即在不改變拍攝距離的情況下通過改變焦距來改變拍攝范圍，因此非常利于畫面構圖。
由于一個系統的焦距在某一范圍可變，相當于由無數多個定焦系統組成的，在設計變焦鏡頭時也是使用類似定焦鏡頭的分析優化方法。
設計要求
設計好的一組鏡頭如果變化鏡片與鏡片之間的空氣厚度，鏡頭的焦距會隨之變化，通常來說一個系統的接收面尺寸大小是固定不變的(像面：CCD 或COMS 或其它探測面)，在基礎光學理論中像面大小、視場和焦距三者有如下關系：
I=f×tan(θ) I = f × tan(\theta) I=f×tan(θ)
I為像高，f為焦距，θ為視場角度。
這個關系也很容易理解，一個三角形即可。
變焦鏡頭的變焦倍數為長焦距和短焦距比值，也稱為“倍率”。理論定義下，在變焦過程中鏡頭的相對孔徑保持不變，但對于實際的高變倍比系統，由于外形尺寸不希望過大或二級光譜校正等問題，通常在變焦時采取相對孔徑（即F/#） 也跟隨變化的方案。
展開 這是一個非常好的鏡頭。
是時候檢查一下了。 我們點擊每個Zoombar 右邊的按鈕來檢查我們5個變焦鏡頭的圖像質量......
變焦鏡頭變焦時，鏡片不會發生重疊，并且沒有羽狀邊緣。 ZSEARCH添加到MACro的AZA監視器會自動處理這些問題。
CAM OPT
這是一個有五個變焦位置的好變焦鏡頭。 變焦時候會發生什么？ 我們必須找出答案。 鏡頭很可能在某處得不到很好的修正，我們將不得不添加更多的變焦鏡片組。 首先，我們需要一個凸輪曲線，它可以讓我們在兩個點之間插入定義的變焦鏡頭。 輸入 CAM OPT 程序找到變焦鏡頭數據的冪級數展開的最佳指數，該鏡頭數據在定義的變焦鏡頭之間平滑地插值。 但是曲線只在五個定義的變焦處產生一個對焦圖像，因為它還沒有接收到其他的設置。
要查看此信息，請運行鏡頭滑塊（單擊ZoomBar?底部的按鈕 ）。你會看到圖像在幾個地方離焦。 我們需要更多的變焦組。 鍵入 CAM 10 SET。
我們定義10個變焦組，我們的MACro將自動改變并控制它們。 （這就是為什么我們改為ZGROUP的原因：現在我們不必在新的變焦組中聲明光線的定義。）
制作一個新的檢查點，然后再次運行MACro并模擬退火。 （請務必先注釋掉AEI命令行。）變焦組1看起來大致相同。
CAM 15 SET
再次運行CAM OPT，然后運行鏡頭滑塊。 除了在變焦10之前，焦點突然改變，結果看起來不錯。我們需要更多的變焦組。 請鍵入CAM 15 SET
并重新優化。 然后再次運行CAM OPT。 程序將再次找到所有變焦參數的最佳擬合多項式并展開，用于在運行變焦滑塊時生成中間位置。 通常，這可以在范圍內進行平滑變焦。 我們可以通過設置三次多項式來獲得更好的結果。
打開WS并單擊ZFILE按鈕 。這會將變焦鏡頭加載到編輯窗格中。
展開 最快的優化算法
SYNOPSYS?光學設計軟件
ZSEARCH
ZSEARCH程序將搜索鏡頭空間，以找到一個有潛力的初始結構。指定光學系統規 格和所需的變焦結構。然后執行以下步驟:
1. 它構造了一系列候選鏡頭，初始尺寸根據二進制搜索方案或隨機分配，取決于 用戶輸入。這些被定義為ZFILE變焦鏡頭，其中物體坐標根據用戶輸入在變焦之 間變化，并且變焦運動最初都為零。鏡頭至少由三組組成，不超過10組，每組包 含一定數量的鏡片。其中一些組被聲明為變焦組。物體的規格是通過創建變焦組 1和最終變焦組之間的物體來確定的，可以是線性的，也可以是通過一個逆二次 公式確定的。
2. 該程序構造了一個PANT文件，它改變所有面的曲率的半徑、除了最后一個之外 的所有面的厚度，并且改變(如果系統不單波長，并且是可見光)每個鏡片上的 GLM變量。它還可以改變所有變焦組的變焦位置。
3.它跟蹤上邊緣和下邊緣射線，以檢查射線故障，這是常見的。如果找到了，它 將使用像差誤差和前面定義的變量提交一個快速優化。這通常是能夠收斂光線， 然后追跡光線。如果沒有，則在多次嘗試之后跳過該案例。
4. 它使用監視器設置AEC、ACC、AZA和ACA構造一個AANT文件。這些控制邊緣和中 心的厚度，使鏡頭是合理的，并監測變焦鏡片是否重疊和避免折光射接近臨界角。然后在輸入的視場點上添加一組默認光線。(默認值為HBAR = 0 ，0.75和1.0。) 如果系統不是單波長，它還糾正長波長和短波長的光線(從CORDER輸入)。如果默 認波長是(CDF)，這些顏色將是波長1和波長3。
展開 案例說明
變焦鏡頭廣泛應用于攝影、攝像以及機器視覺等領域，憑借其可變焦距設計，實現了視場范圍的靈活切換與成像尺寸的自由調節，兼具結構緊湊、成像清晰和操作便捷等優點。在本案例中，將通過設計一個典型的連續變焦鏡頭光學系統，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始結構建立、像差分析、評價函數定義，優化以及結果展示。
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案例說明
變焦鏡頭廣泛應用于攝影、攝像以及機器視覺等領域，憑借其可變焦距設計，實現了視場范圍的靈活切換與成像尺寸的自由調節，兼具結構緊湊、成像清晰和操作便捷等優點。
應用場景
變焦鏡頭廣泛應用于攝影、攝像以及機器視覺等領域，憑借其可變焦距設計，實現了視場范圍的靈活切換與成像尺寸的自由調節，兼具結構緊湊、成像清晰和操作便捷等優點。在本案例中，將通過設計一個典型的連續變焦鏡頭光學系統，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始結構建立、像差分析、評價函數定義，優化以及結果展示。
一.概述
SYNOPSYS如何在現有的定焦鏡頭上把它改成變焦鏡頭呢？之前在ZSEARCH上面已經教過如何從零開始搭建變焦鏡頭，但是在現有的定焦上面如何改成變焦又是一個問題了，這次就讓你學會如何把定焦改成變焦。
因為變焦投影鏡頭的變倍比比較小（25-33），可以先用 DSEARCH 搜符合變焦位置1的定焦鏡頭，然后設置 ZFILE 修改為變焦鏡頭，再進行優化，會比直接搜14片 ZSEARCH 變焦鏡頭更加快捷簡便。
遠心變焦鏡頭
大多數遠心鏡頭都有固定的焦距和放大率。然而，也有遠心變焦鏡頭，其中焦距以及視場和放大率可在一定范圍內調節。為了保持遠心，變焦裝置不僅必須調整焦距，還須將光闌保持在焦平面內。在某些情況下，遠心條件無法在整個變焦范圍內保持。
25日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 簡介和初始結構搜索功能
?3月26日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 激光雷達鏡頭設計
?
?3月27日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS VRpancake 鏡頭設計
?
?3月28日 19:00-19:30
案例主題 : SYNOPSYS 變焦鏡頭設計
? ZSEARCH 變焦鏡頭初始結構搜索
? 8倍和45倍變焦鏡頭設計實例
? 變焦鏡頭凸輪曲線
第三天
? 光學膜層的定義、設計和優化
? SYNOPSYS鬼像分析和優化
? 紅外冷反射分析
? 特殊面型的介紹和實例
? SYNOPSYS設計和優化實例：
非球面手機鏡頭
投影物鏡
無焦目鏡
DOE 光束整形器
光柵光譜儀
ZSEARCH 用于變焦鏡頭設計。
SPBUILD 鞍點法搜索初始結構。
DSEARCH 是最常用最方便的定焦鏡頭初始結構搜索方法。
PSDIII 算法
SYNOPSYS 的初始結構搜索結合了優化功能，并且使用了 PSDIII 算法。其運算速度比傳統的算法快了幾個數量級，因此，使得搜索程序 DSEARCH 具有實用性。
wx_fmt=gif"></p><p><br></p><p><strong>課程四十七：一個30倍的變焦鏡頭</strong></p><p>第 38課展示了如何設計8X 變焦鏡頭。現在我們做一個復雜的設計，以30X 變焦為目標，來設計一款變焦鏡頭。</p><p>設計要求如下：</p><p>1. 變焦30倍</p><p>2. 半視場角14°</p><p>3.
