廣角魚眼鏡頭
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-07
廣角魚眼鏡頭的實例教程
應用場景
廣角魚眼鏡頭在全景監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、無人機環(huán)視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現(xiàn)接近或超過180°的寬視場成像。魚眼鏡頭通常采用多組非球面或自由曲面透鏡，以校正大視角下的像差并控制畸變；在需要時還可引入衍射光學元件（DOE）以提升成像質量并減輕結構重量。在本案例中，將通過設計一個典型的廣角魚眼鏡頭，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始系統(tǒng)生成、像質分析、評價函數(shù)定義，優(yōu)化以及結果展示。
案例說明
設計結果
設計結果如下，像質，系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及加工要求均滿足預期設計目標。
優(yōu)化后系統(tǒng)的3D光線追跡視圖
初始系統(tǒng)生成
評價函數(shù)定義
根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格、額外系統(tǒng)限制以及像質與加工要求，定義了各種與之對應的評價函數(shù)。
優(yōu)化
展開 案例說明
廣角魚眼鏡頭在全景監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、無人機環(huán)視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現(xiàn)接近或超過180°的寬視場成像。魚眼鏡頭通常采用多組非球面或自由曲面透鏡，以校正大視角下的像差并控制畸變；在需要時還可引入衍射光學元件（DOE）以提升成像質量并減輕結構重量。在本案例中，將通過設計一個典型的廣角魚眼鏡頭，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始系統(tǒng)生成、像質分析、評價函數(shù)定義，優(yōu)化以及結果展示。
課程六十四：超廣角鏡頭設計
廣角鏡頭是一種焦距短于標準鏡頭、視角大于標準鏡頭、焦距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。
本文展示的就是如何通過對 Dsearch 宏進行限制來搜索出一個合理的超廣角鏡頭的初始結構并對其進行后續(xù)優(yōu)化完善。
下面將給出一個案例：
1. 波段：VIS
2. FNUM=3.2
3. 像高：y=3.38mm
4. 視場角：2w=170°
5. 焦距：f=2.2
6. 后焦：BFL=8mm
7. 總長：VL=16mm
搜索宏文件：
評論留言聯(lián)系工作人員獲取代碼
搜索出的初始結構：
SPEC 鏡頭數(shù)據(jù)列表：
將第一片透鏡的前后表面曲率半徑進行固定，分析鏡頭的結構是否合理，如下圖，可以發(fā)現(xiàn)第六，第七片透鏡的距離過近導致結構錯誤，通過修改 ACC 命令行來控制相對位置,后執(zhí)行優(yōu)化。
展開 如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在DSEARCH 文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規(guī)格，則很可能沒有任何可以實現(xiàn)的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優(yōu)化此類系統(tǒng)。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現(xiàn)：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子：
我們想設計一個半視場角為92.4度的鏡頭， F / 2.0。 我們將使用塑膠制作非球面透鏡。 首先，我們必須創(chuàng)建一個可追跡的前端。
我們從一個含兩個鏡片組的簡單系統(tǒng)開始，并指定用于廣角的物體類型OBD，并在5上聲明一個近軸光闌。我們從一個中等角度開始，比如50度，然后，使用WorkSheet?滑塊，給元件一些負的光焦度，并將它們向右彎曲。 當看起來效果很好時，增加OBD視場角，以這種方式繼續(xù)，直到我們達到所需的92.4度角。
展開 如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在dearch文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規(guī)格，則很可能沒有任何可以實現(xiàn)的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優(yōu)化此類系統(tǒng)。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現(xiàn)：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子：
我們想設計一個半視場角為92.4度的鏡頭， F / 2.0。 我們將使用塑膠制作非球面透鏡。 首先，我們必須創(chuàng)建一個可追跡的前端。
我們從一個含兩個鏡片組的簡單系統(tǒng)開始，并指定用于廣角的物體類型OBD，并在5上聲明一個近軸光闌。我們從一個中等角度開始，比如50度，然后，使用WorkSheet?滑塊，給元件一些負的光焦度，并將它們向右彎曲。 當看起來效果很好時，增加OBD視場角，以這種方式繼續(xù)，直到我們達到所需的92.4度角。
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案例說明
廣角魚眼鏡頭在全景監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、無人機環(huán)視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現(xiàn)接近或超過180°的寬視場成像。
應用場景
廣角魚眼鏡頭在全景監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、無人機環(huán)視、車載輔助駕駛和科學觀測等超大視場成像領域得到廣泛應用。該類鏡頭通過極短焦距與特殊投影設計，可實現(xiàn)接近或超過180°的寬視場成像。魚眼鏡頭通常采用多組非球面或自由曲面透鏡，以校正大視角下的像差并控制畸變；在需要時還可引入衍射光學元件（DOE）以提升成像質量并減輕結構重量。
1、畸變原理與參數(shù)化建模
現(xiàn)代車載廣角／魚眼鏡頭的非線性失真很難靠針孔模型捕捉。這種畸變始于鏡片的設計：曲率、鏡間距離、材料折射率、涂層結構等都會造成光線偏折與映射失真。
隨著生活水平的提高，人們對自身安全越來越重視，安防監(jiān)控領域也隨之發(fā)展，監(jiān)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(xiàn)出了它強大的優(yōu)勢，能夠輕松實現(xiàn)同一時間監(jiān)控更大的區(qū)域。
同時，由于湖泊海洋研究者、水產養(yǎng)殖者對水域監(jiān)控的需求，水下鏡頭的研究也在不斷發(fā)展。與陸地鏡頭相比，水下監(jiān)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
課程六十四：超廣角鏡頭設計
廣角鏡頭是一種焦距短于標準鏡頭、視角大于標準鏡頭、焦距長于魚眼鏡頭、視角小于魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。
本文展示的就是如何通過對 Dsearch 宏進行限制來搜索出一個合理的超廣角鏡頭的初始結構并對其進行后續(xù)優(yōu)化完善。
下面將給出一個案例：
1. 波段：VIS
2. FNUM=3.2
課程四十一：設計一個超廣角的鏡頭
如何使用 DSEARCH 設計廣角鏡頭。 如果在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分中輸入廣角的規(guī)格，則很可能沒有任何可以實現(xiàn)的初始結構
如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在dearch文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規(guī)格，則很可能沒有任何可以實現(xiàn)的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優(yōu)化此類系統(tǒng)。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現(xiàn)：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子：
如何使用DSEARCH?設計廣角鏡頭。 如果在DSEARCH 文件的SYSTEM部分中輸入廣角的規(guī)格，則很可能沒有任何可以實現(xiàn)的初始結構，原因很簡單，光線無法通過。 DSEARCH可以糾正某些光線故障，但通常無法優(yōu)化此類系統(tǒng)。
在這種情況下，有一個相當簡單的方法可以很好地實現(xiàn)：首先畫出一個前端，將光束轉換成一個角度較小的光束，然后從那里開始，用USE CURRENT聲明該部分。下面是一個例子
最快的優(yōu)化算法
SYNOPSYS?光學設計軟件
概述
創(chuàng)建一個廣角前端，使 DSEARCH 可以在很大的視場內 工作 使用 DSEARCH 的新功能設計超廣角鏡頭：如果您在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分輸入廣角物面規(guī)格
