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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。

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優化完善。 下面將給出一個案例： 1. 波段：VIS 2.

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.

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.&nbsp;變焦30倍</p><p>2.&nbsp;半視場角14°</p><p>3.

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，包括初始系統生成、像質分析、評價函數定義，優化以及結果展示。 案例說明 設計結果 設計結果如下，像質，系統規格、額外系統限制以及加工要求均滿足預期設計目標。

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，包括初始系統生成、像質分析、評價函數定義，優化以及結果展示。

該程序在前端附近添加了一個火石玻璃元件，像更好了。注釋掉 AEI 命令行，再次優化，然后模擬退火。評價函數降低了。 鏡頭通過添加新鏡片后重新優化 你還必須注意像這樣的廣角設計中的中間視場點。運行 PAD 掃描，您會看到校正的像差仍然低于 1/4 波長。

課程六十一：雙端負鏡式廣角物鏡設計 為了獲取更大的信息量，視場角的增大是非常有吸引力的。全視場角2w≤80°的設計可選擇雙高斯及其變形結構；全視場角2w≥120°的監控監視物鏡設計會基于主光線保角映射的畸變補償校正算法；全視場角80°≤2w<120°的設計選擇雙端負鏡式廣角物鏡。

通常實現時，當這些程序追跡任何類型的像質分析的光線網格時，它們在光闌處創建一個方形網格，然后迭代每條光線，使其通過該網格點。所有迭代都需大量時間。下圖是一個超廣角鏡頭設計的例子。 這是鏡頭文件： 光闌位于表面9上，并且由WAP 2選項很好地填充。讓我們看一下表面上的足跡，它顯示來自全視場的光線： 這肯定不是一個均勻的方格！

點擊文末【閱讀原文】獲取本文附件 簡介 熟悉其他鏡頭設計規范的人已經知道兩種常見的光瞳定義：一種是近軸光瞳，僅適用于簡單系統或光闌位于前面的地方。對于更復雜的系統，使用“光線追跡”可以在系統內部某處模擬一個真實光瞳，對其進行建模。

第3步：整體鏡頭設計使用步驟1中的目標相位分布和步驟2中的半徑/光場vs.相位數據庫，我們現在準備好設計完整的超透鏡。超透鏡的相位-半徑映射無論目標相位分布可能是什么，完整透鏡設計都涉及將空間相位分布轉換為空間（納米棒）半徑分布。下面顯示了一個球形相位分布的示例，但該原理適用于任意相位分布。

這對視場角大于180 度的廣角系統非常有用，例如用于攝影和監控的安防攝像頭和魚眼鏡頭。這些改進擴大了設計的范圍。在這些設計中，這種新算法可以幫助解決諸如"無法追跡"的錯誤和分析中的不連續問題。1.3 導出到Speos 透鏡系統工具(限專業版和旗艦版)生成當前光學系統的降階模型用于Speos 仿真。Ansys Speos 經常被用來將組件級設計整合到綜合系統仿真中，以便進行渲染和可視化。

：側視環視攝像頭必須是超廣角的，水平視角達 135°； 高動態：車輛行駛速度快，攝像頭面對的光線環境變化劇烈且頻繁，要求攝像頭的CMOS 具有高動態特性； 低噪點：在光線較暗時能有效抑制噪點，特別是要求側視和后視攝像頭即使在晚上也能清楚的捕捉影像。

據悉，華為 Mate 50 后置三攝：1300 萬像素超廣角微距鏡頭；1200 萬像素 RYYB 五倍光學變焦，潛望式長焦鏡頭（13mm-1350mm）；5000 萬像素 RYYB 超光變攝像頭（可變光圈）。

完整鏡頭模擬PEC孔徑為了阻止鏡頭外光場的入射，在超透鏡之前放置了一個由PEC材料制成的孔徑。它的半徑由“模型”中的腳本自動設置。“超透鏡”結構組要可視化目標相位vs.位置以及半徑vs.位置，請在“metalens”結構組中將“make plot”設置為“1”，然后單擊“Script”選項卡中的“Test”按鈕。

反遠攝設計通過在前組引入負透鏡組，有效延長系統后焦距，使鏡頭兼具廣角特性與后截距充足的優勢，同時可抑制畸變、提升邊緣成像質量。在本案例中，將通過設計一個典型的反遠攝型物鏡，演示在 VLU 中的光學設計流程，包括初始結構建立、像質分析、評價函數定義、優化以及結果展示。

課程三十一：超消色差本課將探索 SYNOPSYS 的一個獨特功能，當您需要出色的色差校正時，它可以提供幫助，甚至比復消色差更好。假設您正在設計一個在 0.4 到 0.9 微米范圍內使用的鏡頭。你能用復消色差嗎？讓我們來看看。這是一個初始結構的 RLE 文件，除了最后一個表面外，所有表面都是平的，這將為我們提供一個 6 英寸孔徑 F / 8 望遠鏡物鏡。

課程十九：DOE在現代鏡頭設計中的應用 在本課中，我們將重新設計一個5片鏡片的鏡頭，然后在某處添加衍射光學元件（DOE），查看是否可以改善其性能。通過 MDS 對話框中的定義選項將創建一個 MACro，它將運行 DSEARCH 命令，并填充所有數據。該設計將輸入 F / 3.5，半視場角為25度，孔徑為12毫米。

如果您有一個設計變焦鏡頭的任務，您可以訪問專利數據庫并嘗試找到類似的鏡頭。這可能需要很長的時間。 但是，如果您選擇 SYNOPSYS? 光學設計軟件,您將有一位很好的助手來幫助您快速的完成這項工作。以下是您需要做的。 1.啟動程序。2.在命令窗口中輸入 HELP ZSEARCH。打開 10.7.3 節。3.閱讀整章。

13）進行鬼像分析，150°范圍內的燈光，鬼像相對能量小于 1*10e-6看到這個要求后，分析系統的參數，系統的焦距較短，像面較大，而且畸變為-5%~1%，所以這個只能是一個ftanθ系統。視場角大概在100°左右，所以這個系統為一個廣角系統。常見的廣角系統構型有雙高斯和反遠攝構型。