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一款大靶面消热差鱼眼镜头设计

林志强 吴羽婷 王敏

林志强, 吴羽婷, 王敏. 一款大靶面消热差鱼眼镜头设计[J]. 应用光学, 2023, 44(4): 736-741. doi: 10.5768/JAO202344.0401005
引用本文: 林志强, 吴羽婷, 王敏. 一款大靶面消热差鱼眼镜头设计[J]. 应用光学, 2023, 44(4): 736-741. doi: 10.5768/JAO202344.0401005
LIN Zhiqiang, WU Yuting, WANG Min. Design of fish eye lens with large target surface and heat dissipation difference[J]. Journal of Applied Optics, 2023, 44(4): 736-741. doi: 10.5768/JAO202344.0401005
Citation: LIN Zhiqiang, WU Yuting, WANG Min. Design of fish eye lens with large target surface and heat dissipation difference[J]. Journal of Applied Optics, 2023, 44(4): 736-741. doi: 10.5768/JAO202344.0401005

一款大靶面消热差鱼眼镜头设计

doi: 10.5768/JAO202344.0401005
基金项目: 福建省科技重大专项(2021YZ040012)
详细信息
    作者简介:

    林志强(1997—),男,硕士,主要从事光学系统设计研究。E-mail:1093623148@qq.com

    通讯作者:

    王敏(1963—),女,教授级高级工程师,主要从事精密光学仪器研究。E-mail:mwang@fjnu.edu.cn

  • 中图分类号: TN202;O439

Design of fish eye lens with large target surface and heat dissipation difference

  • 摘要: 为了满足信息化时代对高清鱼眼镜头的应用需求,利用CODE V和Zemax光学软件设计了一款匹配16 mm(1英寸)CCD的大孔径玻塑混合鱼眼镜头。该系统可在光谱为486 nm~656 nm以及850 nm范围内清晰成像,视场角为210°,F数2.0,焦距为4.1 mm,F-Theta畸变小于7%,边缘照度大于68%。常温下,该系统在奈奎斯特频率91 lp/mm处0.707视场MTF大于0.5,全视场MTF大于0.35。−40 ℃~+75 ℃状态下0.707视场MTF大于0.3,全视场MTF大于0.2,满足高低温环境下的使用要求。系统采用7片式玻塑混合的结构形式,具备大视场角、大靶面、大光圈等特征,可广泛应用于高清摄像、安防监控、工业生产等领域。
  • 图  1  光学系统理想成像关系

    Fig.  1  Ideal imaging relation of optical system

    图  2  透镜光焦度变化示意图

    Fig.  2  Schematic diagram of lens power change

    图  3  光学系统结构

    Fig.  3  Structure diagram of optical system

    图  4  双波段MTF曲线图

    Fig.  4  Dual-band MTF curves

    图  5  高低温MTF曲线图

    Fig.  5  High and low temperature MTF curves

    图  6  场曲和畸变曲线

    Fig.  6  Field curvature and distortion curves

    图  7  相对照度曲线

    Fig.  7  Relative illuminance curve

    表  1  大靶面消热差鱼眼镜头设计指标

    Table  1  Design indexes of fish eye lens with large target surface and heat dissipation difference

    参数指标
    工作波段/nm486~656,850
    F2.0
    视场角/(°)210
    像元尺寸/µm5.5×5.5
    分辨率/pixels2 048×2 048
    相对照度/%≥45
    工作温度/℃−40~+75
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    表  2  光学系统玻璃和塑料材料参数

    Table  2  Optical system glass and plastic material parameters

    镜片材料NdVd
    1H-ZLAF691.81646.54
    2H-LAK53A1.75552.33
    3K26R1.53555.71
    4H-ZLAF52A1.80641.01
    5K26R1.53555.71
    6EP80001.66120.38
    7K26R1.53555.71
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-30
  • 修回日期:  2022-09-15
  • 网络出版日期:  2023-04-17
  • 刊出日期:  2023-07-15

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