2020 Zemax Cup赛题

2020 Zemax Cup赛题

锥光镜头(Conoscope)是用来检测光源角分布是否均匀的光学仪器,常用来测试LCD、OLED等屏幕的光亮度、色均匀度、分辨率等参数随视角的变化。现在锥光镜头也多用于DOE、AR、VR、HUD等光学元件或系统的检测中。

在光学原理上,锥光镜头可以把入射光线的角分布转化成成像面上的空间分布,入射光的角度差别可以被线性地映射到像面的距离差异。

锥光镜头的主流设计,在结构上可以分为两部分,前组和后组。前组是一个大视场目镜,后组为一个中继镜。

为什么需要前后两组?有几个因素:中间像的位置可以放置视场光阑来约束接收光线的角度并抑制杂光,后组可以作为成缩小像的中继镜允许较小尺寸的传感器,且可通过使用不同放大倍率的中继镜去搭配不同尺寸和像素的传感器,从而改变检测精度,通常会把入射到中间像面的光线设计成远心的,更方便与后续光学系统的光瞳相匹配,适应不同应用需求。另外中间像对于修正场曲也有非常大的帮助。

2020 Zemax Cup赛题

基本指标:

波长:400-700nm。如果有困难可以按照F,d,C来做,需扣5分。 光阑前置 后焦长≥18mm 工作距离≥3mm
像质评价:以2.5μm的像素尺寸为准,奈奎斯特频率处各视场MTF无截止,且中心视场大于0.4。如果有困难可以做半奈奎斯特频率MTF无截止,需扣5分。 成像大小:6mm 镜头材料库:CDGM 光阑直径:3mm
边缘视场相对照度20%以上,不允许存在渐晕,且相对照度曲线单调无反曲系统总长小于450mm,镜筒口径小于90mm 入射光角度:平行光 畸变:小于35% 视场:半角度50°

☆ 学生组

按照基本指标设计完成锥光镜头,不得使用非球面,注意整体系统的可加工性。

☆ 专业组

以学生组赛题为起点,允许改变结构增加镜片数,进一步探索该设计的光学性能极限。

光阑直径:入围要求4mm,目标8mm
视场:入围要求半角度60°,目标75°
成像大小:入围要求9mm,目标30mm
入射光角度变化范围(虚拟物体距离):从0.2m到无穷远,可变化后焦长或者部分透镜位置实现对焦。最近对焦位置的像质要求放松到四分之一奈奎斯特频率MTF无截止。如果做不到0.2m,那么可以考虑0.25m,需扣5分。
注意整体系统的可加工性,包括镜片形状、光线走向、材料选择、整体尺寸等。不推荐使用非球面,如果使用,则需要说明非球面对公差的影响。
评价准则:

基本指标(15分),如有轻微出入,每处扣3分,扣完为止。严重出入,直接判无效。
光阑大小(15分),达到目标值可得满分,不到目标值酌情给分。
视场大小(15分),达到目标值可得满分,不到目标值酌情给分。
成像大小(15分),达到目标值可得满分,不到目标值酌情给分。
对不同入射光角度(虚拟物体远近)的支持(10分)。
可加工性(15分),包括镜片数量、材料、形状、整机大小、整体的公差等。
现场报告(15分)

☆ 【奖项设置】

本次大赛设置3名学生组优胜奖。

专业组一等奖1名,二等奖2名,三等奖3名。

专业组会由Zemax China打分并邀请前6位选手到CIOE现场进行路演,并评选出一二三等奖,其中一等奖奖金3000元,二等奖奖金2000元,三等奖奖金1000元。

学生组优胜奖三名,每人获得300元京东消费券。优胜奖限定在学生组,学生组需提交学生证扫描件以验证在校生身份。获得优胜奖的学生可以进入Zemax China人才库,有机会获取在Zemax China的实习。

● 每一位提交有效的参赛作品的参与者都能获得Zemax 提供的50元京东消费券。 大赛获奖选手除获得赞助方Zemax China颁发奖金外,同时CIOE组委会颁发获奖证书或奖牌。

☆ 【参赛须知】

1)报名参赛即同意按照活动规定时间参与比赛,否则视为自动放弃比赛资格;

2)所有参赛作品版权归参赛选手与Zemax LLC共同所有,Zemax LLC有权公示参赛作品细节。本次大赛只接受使用Zemax正式版所做的设计。如有任何疑问,
请联系 China@zemax.com

3)每个参赛选手只能获得一个奖项,优胜奖限定在学生组。一、二、三等奖不可同时获得;

4)参赛作品如为多人合作所制作,需征求团队成员同意,并标注所有成员名字;

5)报名参赛即同意主办方享有无偿对参赛作品进行公开大赛宣传、报道、公布、署名等权利;

6)主办单位CIOE组委会及赞助商Zemax对本届设计大赛活动拥有最终解释权。

参赛作品请在2020年8月10日23:59:59pm前,以ZAR格式保存,并附带ppt报告,发送到China@zemax.com。参赛作品必须由正版的Zemax软件设计完成。作品一经提交,等同于授权Zemax LLC公开使用该作品的全部内容。

参赛作品需注明学生组或专业组。学生组的参赛者需提供学生的身份证明(如学生证扫描件)。学生允许参加专业组的比赛。

本次大赛设置3名学生组优胜奖。

专业组一等奖1名,二等奖2名,三等奖3名。专业组会由Zemax China打分并邀请前6位选手到CIOE现场进行路演,并评选出一二三等奖。

参考阅读:锥镜介绍详情1 锥镜介绍详情2

《2020Zemax杯光学镜头应用设计大赛》参赛申请表

参赛选手姓名 联系电话 邮箱
单位名称 网址
作品介绍(100字以内)