2020第五屆ZEMAX杯光學鏡頭應用設計大賽
大賽題目
錐光鏡頭( Conoscope )是用來檢測光源角分佈是否均勻的光學儀器，常用來測試LCD、OLED等屏幕的光亮度、色均勻度、分辨率等參數隨視角的變化。現在錐光鏡頭也多用於DOE、AR、VR、HUD等光學元件或系統的檢測中。
在光學原理上，錐光鏡頭可以把入射光線的角分佈轉化成成像面上的空間分佈，入射光的角度差別可以被線性地映射到像面的距離差異。
錐光鏡頭的主流設計，在結構上可以分為兩部分，前組和後組。前組是一個大視場目鏡，後組為一個中繼鏡。
為什麼需要前後兩組？有幾個因素：中間像的位置可以放置視場光闌來約束接收光線的角度並抑制雜光，後組可以作為成縮小像的中繼鏡允許較小尺寸的傳感器，且可通過使用不同放大倍率的中繼鏡去搭配不同尺寸和像素的傳感器，從而改變檢測精度，通常會把入射到中間像面的光線設計成遠心的，更方便與後續光學系統的光瞳相匹配，適應不同應用需求。另外中間像對於修正場曲也有非常大的幫助。
掃碼閱讀參考資料
本次Zemax杯鏡頭設計大賽的主題是一起探索錐光鏡頭設計指標的各類極限。
基本指標
- 波長：400-700nm。如果有困難可以按照F,d,C來做，需扣5分。
- 光闌前置
- 後焦長≥18mm
- 工作距離≥3mm
- 鏡頭材料庫：CDGM
- 成像大小：6mm
- 像質評價：以2.5μm的像素尺寸為準，奈奎斯特頻率處各視場MTF無截止，且中心視場大於0.4。如果有困難可以做半奈奎斯特頻率MTF無截止，需扣5分。
- 光闌直徑：3mm
- 視場：半角度50°
- 入射光角度：平行光
- 畸變：小於35%
- 邊緣視場相對照度20%以上，不允許存在漸暈，且相對照度曲線單調無反曲
- 系統總長小於450mm，鏡筒口徑小於90mm
學生組要求
按照基本指標設計完成錐光鏡頭，不得使用非球面，注意整體系統的可加工性。
專業組要求
- 光闌直徑：入圍要求4mm，目標8mm
- 視場：入圍要求半角度60°，目標75°
- 成像大小：入圍要求9mm，目標30mm
入射光角度變化範圍（ 虛擬物體距離 ）：從0.2m到無窮遠，可變化後焦長或者部分透鏡位置實現對焦。最近對焦位置的像質要求放鬆到四分之一奈奎斯特頻率MTF無截止。如果做不到0.2m，那麼可以考慮0.25m，需扣5分。
注意整體系統的可加工性，包括鏡片形狀、光線走向、材料選擇、整體尺寸等。不推薦使用非球面，如果使用，則需要說明非球面對公差的影響。
評價準則
- 基本指標（ 15分 ），如有輕微出入，每處扣3分，扣完為止。嚴重出入，直接判無效。
- 光闌大小（ 15分 ），達到目標值可得滿分，不到目標值酌情給分。
- 視場大小（ 15分 ），達到目標值可得滿分，不到目標值酌情給分。
- 成像大小（ 15分 ），達到目標值可得滿分，不到目標值酌情給分。
- 對不同入射光角度（ 虛擬物體遠近 ）的支持（ 10分 ）。
- 可加工性（ 15分 ），包括鏡片數量、材料、形狀、整機大小、整體的公差等。
- 現場報告（ 15分 ）
報名方式
參賽作品請在2020年8月10日23:59:59pm前，以ZAR格式保存，並附帶ppt報告，發送到 China@zemax.com 。參賽作品必須由正版的Zemax軟件設計完成。作品一經提交，等同於授權Zemax LLC公開使用該作品的全部內容。
參賽作品需註明學生組或專業組。學生組的參賽者需提供學生的身份證明（ 如學生證掃瞄件 ）。學生允許參加專業組的比賽。
每位參賽者需要在提交作品的同時提交以下參賽報名表。
報名及參賽熱線
Zemax China 周小姐
021-62713200
CIOE 李先生
0755-88242551
獎項設置
- 專業組會由Zemax China打分並邀請前6位選手到CIOE現場進行路演，並評選出一二三等獎。
- 學生組優勝獎三名，每人獲得300元京東消費券。優勝獎限定在學生組，學生組需提交學生證掃瞄件以驗證在校生身份。獲得優勝獎的學生可以進入Zemax China人才庫，有機會獲取在Zemax China的實習。
- 每一位提交有效的參賽作品的參與者都能獲得Zemax 提供的50元京東消費券。
- 大賽獲獎選手除獲得贊助方Zemax China頒發獎金外，同時CIOE組委會頒發獲獎證書或獎牌。
參賽須知
1 ）報名參賽即同意按照活動規定時間參與比賽，否則視為自動放棄比賽資格；
2 ）所有參賽作品版權歸參賽選手與Zemax LLC共同所有，Zemax LLC有權公示參賽作品細節。本次大賽只接受使用Zemax正式版所做的設計。如有任何疑問，請聯繫 China@zemax.com；
3 ）每個參賽選手只能獲得一個獎項，優勝獎限定在學生組。一、二、三等獎不可同時獲得；
4 ）參賽作品如為多人合作所制作，需徵求團隊成員同意，並標註所有成員名字；
5 ）報名參賽即同意主辦方享有無償對參賽作品進行公開大賽宣傳、報導、公佈、署名等權利；
6 ）主辦單位CIOE組委會及Zemax對本屆設計大賽活動擁有最終解釋權。
