Zemax辅助下的闭路电视监控镜头高效光学设计与优化

本文主要探讨了闭路电视监控镜头的光学设计与优化技术，通过Zemax光学工程软件进行模拟与计算。研究焦点在于设计一种适用于安防监控领域的光学系统，其特点是有效焦距f为5毫米，F数为2.8，拥有宽广的视场2ω，达到70°，并采用1/2英寸的CCD作为图像接收器，每个像素尺寸精细到6.5微米×6.5微米。设计目标在于实现紧凑的系统结构和大视角的覆盖，为此采用了反远型结构来简化系统并保持图像质量。 在设计过程中，考虑到闭路电视镜头对场曲容忍度的要求，该系统在一定程度上允许存在场曲，但依然能提供较高的分辨率。令人满意的是，通过仅仅五片球面透镜的设计，就成功达到了预设的标准。在性能指标方面，镜头在奈奎斯特频率处，0.7视场内的调制传递函数（MTF）值超过了0.3，而在奈奎斯特频率的一半视场内，MTF值都保持在0.5以上，这确保了图像的清晰度。 整个光学系统由球面镜构成，结构简洁且紧凑，便于实际应用和小型化。这样的设计不仅提升了监控效果，还降低了系统的复杂性和成本。文章的关键点在于光学设计的科学方法、闭路电视镜头的技术特性以及如何通过优化达到大视场和高分辨率的目标。这对于提高监控摄像头的性能，提升视频监控系统的整体效能具有重要意义。此外，文章还可能涉及到了实际的制造工艺和测试方法，以确保设计的镜头能够在各种环境条件下稳定工作。这篇论文对于从事光学设计和安防监控技术研究的专业人士具有很高的参考价值。