分享一个最近学习设计的大视场角车载投影物镜设计,技术指标要求如下,其中还有很多设计方面的不足,比如对于大视场角投影镜头需要优化到什么程度才算已经优化好了,优化过程中需要注意哪些参数的控制等等,还望老师们给予指正,谢谢啦。
1.技术指标要求:
菲林片尺寸:4mm
菲林片像素:8μm
透镜片数:4
总长:≤25mm
投影距离:800mm
全视场:80°
2.设计过程
1)初始结构
查找镜头库,找到一款4片式,投影距离100mm,全视场角40°,焦距3.88mm,的投影镜头,指标较为接近,以此为基础开展设计。初始结构及参数如下:
2)修改参数
将视场角修改为80°,投影距离800mm,已知菲林片直径4mm,可计算透镜镜头焦距约为2.65mm,使用缩放工能,将焦距缩减为2.65mm,
修改后的参数和结构如下:
3)优化
编辑默认优化函数,输入厚度边界限制条件和优化函数类型如下所示
插入控制操作数,EFFL控制焦距,DIMX控制畸变,TOTR和OPLT控制总长,CTGT控制最后一面到菲林片的距离,具体设置如下所示。
将透镜的半径和厚度设为变量,依据设计经验,在80°的大投影范围条件下,使用4片球面镜将很难校正像差,因此需使用一片非球面,将第10面设置为偶次非球面,并将其4此项、6此项、8此项设置为变量,如下所示。
根据各分析图结果进行逐步优化,最后使用锤型优化,优化后的结果如下。
优化后的投影物镜,最大弥散斑半径为5.59file:///C:/Users/Jiny_/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gifm,小于弥散斑8 file:///C:/Users/Jiny_/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gifm,且MTF在43LP/mm,中心视场大于0.7,最大视场大于0.5,像差校正的较好。像面照度如下,全程大于0.9。像面照度符合要求。
畸变和场曲如下图所示,场曲小于0.1,畸变约为10,均符合要求。
!!!提问:对于大中小视场角投影镜头设计中MTF、畸变、场曲及相对照度等是否有行业标准,有没有相应的文章/文献推荐一下,刚入门的小白,还请各位老师指导指导,谢谢啦。