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一种小空间变化像差光学设计方法技术

技术编号:45088908 阅读:15 留言:0更新日期:2025-04-25 18:25
本发明专利技术公开一种小空间变化像差光学设计方法,包括:根据目标成像系统的成像需求,确定光学系统的性能指标和初始结构参数;基于初始结构参数,计算各不同视场采样点下的点扩散函数垂直高度方差、水平宽度方差、各视场点列图与中心视场点列图的峰值信噪比和结构相似性指数、离焦引起的点列图峰值信噪比和结构相似性差异;优化光学系统在离焦情况下的表现;计算用于评估光学系统的空间像差变化情况的综合评价函数,通过最小二乘法迭代优化镜片结构参数,当迭代结束,输出最终优化得到的光学系统结构。本发明专利技术通过引入对不同视场和离焦距离进行像差评估的综合评价函数,对光学系统进行优化设计,显著提升了光学系统空间像差的均匀性与稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学设计领域,尤其涉及一种小空间变化像差光学设计方法


技术介绍

1、在光学系统的设计中,像差是影响成像质量的关键因素之一。像差是指光线经过光学元件时,由于光线传播路径的偏差所造成的成像失真。为了提高光学系统的成像质量,光学设计师需要通过合理的设计来控制和最小化像差。

2、传统的光学设计方法通常依赖对光学元件参数和结构的调整以及光学元件材料的选取,来减少像差并提高系统的成像质量。然而,在实际应用中,尤其是高精度成像和大视场角成像的光学系统中,像差往往表现出空间变化的特征,不同视场位置的像差差异可能非常显著。尤其是在宽视场或其他复杂应用场景下,视场内像差的空间变化难以有效控制,这将导致某些区域的成像质量较差,影响整个系统的性能。

3、此外,随着对光学系统要求的提高,离焦问题也成为影响成像质量的重要因素。由于离焦引起的像差变化较为复杂,且不同离焦位置的空间像差变化可能较为显著,往往难以通过传统的设计方法进行精确控制。因此,如何在设计过程中有效地控制因离焦产生的像差,并保持整个系统的像差均匀性,成为了光学设计中的一大挑战。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,所述S1中,所述光学系统的性能指标包括镜头焦距、工作波长、视场角;所述初始结构参数包括镜片表面类型、镜片曲率半径和镜片间距。

3.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,各不同视场采样点下的点扩散函数垂直高度方差水平宽度方差的计算公式如下:

4.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,所述S2中,各视场点列图与中心视场点列图的峰值信噪比PSNRi的计算公式如下:>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,所述s1中,所述光学系统的性能指标包括镜头焦距、工作波长、视场角;所述初始结构参数包括镜片表面类型、镜片曲率半径和镜片间距。

3.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,各不同视场采样点下的点扩散函数垂直高度方差水平宽度方差的计算公式如下:

4.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,所述s2中,各视场点列图与中心视场点列图的峰值信噪比psnri的计算公式如下:

5.根据权利要求1要求的小空间变化像差光学设计方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:白剑张瀚文石润州魏若岩
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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