핵심 개념
高性能で小型軽量な非球面パノラマ環状レンズ(ASPAL)を提案し、その設計、解析、および製造プロセスを示した。ASPALは4枚のレンズで構成され、360°×(35°~110°)の広視野角と回折限界に近い高画質を実現している。また、非球面レンズの局所公差解析手法を提案し、ASPALの製造公差要件を明確にした。
초록
本研究では、従来のパノラマ環状レンズ(PAL)の大型化、重量増加、複雑化といった課題を解決するため、高性能なガラス-プラスチック ハイブリッド ミニマリスト非球面パノラマ環状レンズ(ASPAL)を提案した。
ASPALの設計では、まず、PALの物理構造モデルを構築し、その物理パラメータが構造の小型化に及ぼす影響を解析した。その結果に基づき、ASPALを設計した。ASPALは4枚のレンズで構成され、360°×(35°~110°)の広視野角と回折限界に近い高画質を実現している。
次に、ASPALの非球面レンズの局所公差解析手法を提案した。この手法では、環状面と非環状面の形状誤差をそれぞれ評価できる。これにより、ASPALの製造公差要件を明確にすることができる。
最後に、高精度ガラス成形技術と射出成形技術を活用して、20個のASPALプロトタイプを小ロット製造した。ASPALプロトタイプの重量は8.5 gと軽量化を実現した。本研究の成果は、宇宙や重量制限のある環境センシングシナリオ(知能セキュリティ、マイクロUAV、マイクロロボットなど)におけるパノラマシステムの応用に有望な洞察を提供する。
통계
ASPALの視野角は360°×(35°~110°)である。
ASPALの焦点距離は-0.97 mmである。
ASPALの最大RMS スポット半径は2.1 μmである。
ASPALの133 lp/mmにおけるMTFは0.47以上である。
ASPALの最大歪曲収差は3.5%である。
ASPALの最小相対照度は0.89である。
인용구
"ASPALは4枚のレンズで構成され、重量は8.5 gと軽量化を実現した。"
"本研究の成果は、宇宙や重量制限のある環境センシングシナリオにおけるパノラマシステムの応用に有望な洞察を提供する。"