短焦监控镜头的反远距光学设计：高光效与优良像质

本文主要探讨了短焦距超广角镜头的光学设计，这种镜头被广泛应用于监控系统中，其特点是采用了反远距光学结构。反远距设计意味着镜头的前组元件位于主镜面之后，旨在减少光学系统的体积和重量，同时保持良好的光学性能。通过等距投影成像方式，镜头能够在广阔的视场角内提供均匀的图像质量。 设计过程中，利用Zemax软件进行精细的光学模拟和优化，重点解决了边缘视场光照度下降和轴外视场像差问题。通过严格的计算和分析，该设计能够确保在全视场175°范围内，即使在边缘区域也能实现良好的MTF（调制传递函数），这是一种衡量图像清晰度的重要指标。在100 lp/mm的分辨率下，MTF值达到了0.5，这意味着图像细节表现优秀，适合高要求的监控应用。 镜头由7组10片组成，具有相对较大的相对孔径1/1.8，反远比为2.4，这表明镜头的进光量大，能够适应不同的照明条件。它采用1/3英寸CCD成像传感器，进一步提高了图像质量和传感器的兼容性。整个光学系统设计紧凑，不仅体积小，而且具备出色的光学性能。 文章还详细展示了像差曲线和MTF曲线，这些数据对于评估镜头的光学质量至关重要，它们揭示了镜头在不同位置和角度下的成像特性。通过这些图表，设计者和工程师可以了解镜头在实际应用中的性能表现，以便进行调整或改进。 这篇论文深入研究了短焦距超广角镜头的光学设计策略和技术细节，为监控设备制造商提供了宝贵的参考，对于提升监控摄像头的成像质量和可靠性具有重要意义。同时，它也展现了现代光学设计如何结合软件工具来解决实际问题，为光学工程领域的发展做出了贡献。