基于局部焦距追迹计算优化的广角镜头设计方法

将焦距的内涵由零视场拓展至全视场，局部焦距可被用来表征各视场处极小视场角增量光线对应的像高增量，畸变则等效为随视场变化的局部焦距。继而，将局部焦距引入光学系统的设计过程用于畸变的表征与控制，可获得算测融合的效果。针对鱼眼镜头大视场、中央视场分辨率高且无畸变的成像目标，通过对局部焦距的追迹计算和优化控制，设计了全视场角160°，50%中央视场满足f-tanθ等线投影的鱼眼镜头。针对有限物距曲面物体复杂成像场景，通过对局部焦距的调控变换，为多种曲率半径数值的凸、凹物面设计了相应的广角镜头，满足了120°视场范围内物方等分辨率投影映射的效果。