官方微信手机版

手机动态码快速登录

› 首页 ›资讯 › 查看内容

几种典型的远心物镜

2021-12-20 11:04| 发布者：Davis| 查看：539| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文介绍了几种不同类型的远心物镜设计，包括用于机器视觉的物方远心物镜、像方远心物镜、双远心物镜和超大视场像方远心物镜。详细描述了每种物镜的参数如焦距、放大率、孔径角、视场角等，并给出了畸变图示。其中超大视场远心物镜的最大问题在于欠校正的畸变（桶形负畸变），只能通过电子图像校正。

1. 机器视觉用物方远心物镜

设计一个用于机器视觉用的物方远心物镜，物方视场为Φ96mm，系统总长291mm，探测器的半对角线η`=8mm，物方孔径角u=0.025。

该物镜的前后组已经不明确了，如果以前三组双胶合为前组，后组就是柯克物镜。

在孔径类型中选择“Object Space NA”，Apodization Type选择“Uniform”。

如下图：

在Field Data里，选择“Object Height”，输入48，32，0，-32，-48，如下图：

在波长设定对话框中，波长选择F,d,C(Visible)。

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下2D Layout，如下图：

查看畸变，如下图：

畸变约1.2%，还有继续优化的空间。

本设计中，由于物方孔径角较小（u=0.025），它对应的纵向探测距离更大。

2. 像方远心物镜

设计一个像方远心物镜，F数为2.8，y`为56mm，焦距100mm。

在孔径类型中选择“Image Space F/#”，Apodization Type选择“Uniform”。

如下图：

在Field Data里，选择“Real Image Height”，输入0，39，56，如下图：

在波长设定对话框中，波长选择F,d,C(Visible)。

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下2D Layout，如下图：

查看畸变，如下图：

该设计的结构上，与双高斯结构类似，各种非对称像差较小，像质较好，畸变为2.5%，但物镜全长较长。

3. 双远心物镜

设计一个双远心物镜，F数为2.5，物方视场32mm，像方视场y`为8mm，焦距100mm，放大率β为-0.5。

在孔径类型中选择“Image Space F/#”，Apodization Type选择“Uniform”。

如下图：

在Field Data里，选择“Object Height”，输入0，-10，-16，如下图：

在波长设定对话框中，波长选择F,d,C(Visible)。

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下2D Layout，如下图：

查看畸变，如下图：

查看点列图，如下图：

本设计中，物方的离焦和像方的离焦对测量结果的影响都不大，结构布局大体关于光阑对称，像质非常好，畸变＜1%。

4. 超大视场像方远心物镜

设计一个超大视场像方远心物镜，全视场角2ω=127.3度，像面直径190mm，采用114×152mm的LCD，紧贴在负胶合透镜后，物镜前端为大光焦度负透镜，将主光线的视场角放大，可以实现在很短距离（约0.5米）获得非常大的投影像（2.16米×1.62米）。

F数为3.5，物方视场2700mm，像方视场y`为190mm，焦距100mm，放大率β为-0.069。

在孔径类型中选择“Image Space F/#”，Apodization Type选择“Uniform”。

如下图：

在Field Data里，选择“Real Image Height”，输入0，70，95，如下图：

在波长设定对话框中，波长选择F,d,C(Visible)。

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下2D Layout，如下图：

查看畸变，如下图：

超大视场远心物镜的最大问题在于欠校正的畸变（桶形负畸变），本设计中，物镜最大畸变出现在图像角上，达到30%，只能通过电子图像校正。此外，由于畸变太大，近轴放大率与实际放大率差别很大。

另外，本设计中，如果把物像关系反过来，又可用作监控物镜，但一般监控物镜没有远心要求。

最新评论

相关分类

图文热点

热门推荐

[VirtualLab] 二维叉形光栅产生涡旋光阵列

[VirtualLab] 二维叉形光栅产生涡旋光阵列