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2018第三届Zemax杯光学镜头应用设计大赛


2018第三届Zemax杯CIOE 光学镜头应用设计大赛


时间:2018年9月7日

地点:深圳会展中心


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大赛介绍:

为鼓励光学产业的良性发展,推动产业创新进步,CIOE携手行业机构权威专家,在连续两届取得巨大成功,获得行业界的高度认可后,CIOE组委会将继续在2018第二十届中国国际光电博览会期间组织“第三届Zemax杯光学镜头应用设计大赛”活动,欢迎行业企业、院所、高校及个人踊跃参加!

Zemax China连续两届冠名赞助。大赛凭借CIOE平台,吸引了包括中国科学院上海光学精密机械研究所、中国科学院国家空间科学中心、中电十一所、中科院上海技术物理研究所、中国科学院安徽光学精密机械研究所、北京理工大学、上海理工大学、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、深圳市安华光电技术有限公司、李光學工作室、杭州瑾丽光电科技有限公司、长春迪瑞医疗科技股份有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、河北汉光重工有限责任公司、广州长步道光电科技有限公司、菲尼萨光电通讯(上海)有限公司,北方夜视、湖南拓视觉、中电海康、北京闻亭泰科、Edmund、中山联合光电、苏州谱道光电、上海理工大学、电子科技大学、北京航空航天大学、华南理工大学、北京理工大学、西安工业大学等单位或个人参赛。大赛在行业获得广泛好评,也为广大光学镜头设计界提供了交流和切磋的平台。

第三届Zemax杯光学镜头应用设计大赛,由中国科学技术协会、中国光学学会、中国国际光电博览会(CIOE)等主办,将继续由广东省光学学会、深圳市光学学会等单位协办。本次大赛紧抓行业热点,赛题突显镜头设计技术领先概念。大赛以分享光学设计经验、交流光学设计心得、聚焦行业技术热点、推进光学技术发展为宗旨,设置评选、路演、颁奖等多个环节。是中国国际光电博览会重要的活动之一。


奖项设置:

1、一等奖    一名,奖金3000元;

2、二等奖    二名,奖金各2000元;

3、三等奖    三名,奖金各1000元。

4、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。在校生也可自愿选择参加专业组竞赛。

说明: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。一等奖获得者可以额外获得LensMechanix正式版3个月的使用权。LensMechanix是Zemax公司最新开发的光机结合软件,适用于镜头机械结构件的建模分析。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。


大赛流程:

1、报名及初选    2018.06.22-2018.08.20

大规模宣传,广泛邀请参与团体、企业、院校、个人、专家等,收集参赛项目。

2、复选          2018.08.21-2018.09.04

评选出入围参展企业和个人(15强),同时评出学生组优胜奖获奖选手。

3、路演          2018.09.07

在入围15强中选出前6强在CIOE现场进行路演,嘉宾现场打分,根据成绩评选出一等奖、二等奖、三等奖等奖项。

4、颁奖          2018.09.07   进行现场颁奖。

5、后期服务      9月9日之后,协助入围项目后续服务跟踪和对接。大赛结果对外公布。


大赛题目


学生组/业余组 手机外接镜头

在手机摄像头上可以外接一个镜头,以此达到长焦、广角或者其他有趣的效果。请根据市场上某一手机摄像头的技术参数(如无特殊偏好可以iPhone 8 为例),自行拟定指标,设计一款外接镜头。目前此类产品已经成功商业化,在设计初期可以从电商平台上搜索获取思路。手机外接镜头是一个宽泛而自由的设计主题,可以自己定义想要达到的效果并且将其设计出来。


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外接镜头原理上是一个无焦系统,在设计时可以使用无焦模式 (Afocal Mode)。在最终提交的作品中,用理想透镜 (Paraxial) 等效替代手机镜头,并使之成像。为了使得原手机镜头和外接镜头的光瞳匹配,把系统光阑设置在上述理想透镜上。
 
 如果设计的是望远系统,那么可以使用棱镜折叠光路。
 
进阶地,可以在设计中考虑到外接镜头的体积、重量、成本以及安装容差,使得产品更具可生产性。

最终作品以Zemax文档+报告的形式提交。Zemax文档使用Archive格式保存。报告中,需要包括选用的手机镜头的规格指标,以及所设计的外接镜头的规格指标。并用像质模拟工具 (Image Simulation) 来模拟使用外接镜头前后成像的区别。

优胜结果会根据镜头设计的性能、可生产性,以及报告内容的准确、详实程度综合评定。

 

设计指标:

    1) 分析手机镜头的光学指标并注明出处(5分)
    2) 说明目标成像效果及对应的系统设计指标( 5分)    
    给出最终设计结构并分析成像效果,设计结果应在合理的成像质量的前提下尽可能减小封装尺寸。
    3) 对于长焦系统:(40分)
    使用棱镜转向系统将光路折叠并避免成像颠倒    
    参考系统焦距为5-20倍相机镜头焦距    
    成像质量达到MTF@50lp>0.2
     系统总长尽可能小,参考值为小于120mm(不计算手机镜头焦距)    
 
    4)对于短焦系统:(40分)  
     手机镜头的原视场下成像质量尽可能好,扩展的视场不需要达到相同的成像质量  
     参考系统焦距为0.4-0.7倍相机镜头焦距  
     原视场的参考成像质量为MTF@150lp > 0.2
     扩展视场的参考成像质量为MTF@50lp > 0.2
     系统总长尽可能小,参考值为小于60mm(不计算手机镜头焦距)    
 
    【进阶】分析扩展镜头对准误差对成像质量的影响(10分)  
    【进阶】使用扩展图像分析功能分析扩展镜头的成像效果(10分)  
    【进阶】分析光学系统的可加工性并给出公差分析报告(10分)
 
     5)报告的准确性、完整性和可读性(20分)  
 
     如果设计指标不符合要求,小幅度偏差则每处扣5-10分,大幅度偏差则直接判作品无效。  
 
     最终作品以Zemax文档+报告的形式提交。Zemax文档使用Archive格式保存。  



 专业组 自由曲面离轴三反成像系统

    

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离轴三反式的望远镜是望远镜结构的经典,三片非球面反射镜可以有效纠正球差、慧差、像散,同时不带来遮拦 (obscuration)。如果我们把自由曲面引入离轴三反的设计中,那么像差的纠正可以进一步提升,同时自由曲面带来了很多光路折叠的不同可能,可以使得整个系统在不牺牲像质的前提下变得更加小巧。而这样的系统可以搭载在小型卫星上用于空间遥感技术。因此高像质、小尺寸是成功的关键,而自由曲面可以帮助我们做到这个要求。

 设计指标:

    视场:±2°
    光瞳:入瞳直径 = 100mm
    F/#:在X和Y方向上,有效FNO < 3.5
    像质:对于600nm达到衍射极限,判据为RMS radius < Airy Radius 同时 GEO radius < 3 * Airy Radius
    畸变:< 2%
    其他要求:任何视场主光线与像面夹角 < 5°

本次大赛优胜作品的评选标准为:

    1) 封装尺寸越小越好。把系统封装进一个最小的矩形盒子,以该矩形盒子体积为评价指标,单位为升(L)。参考值为10L及以下。(40分)

2) 分析自由曲面的可生产性(15分)

3) 分析杂散光的影响,并设计合理的挡光板位置(15分)

4) 合理使用Zemax OpticStudio关于自由曲面设计最新功能,如:Full Field Aberration, Grid Optimization, Field Data Editor(5分)

5) 报告的完整性、可读性与现场路演的表现(25分)


如果设计指标不符合要求,小幅度偏差则每处扣5-10分,大幅度偏差则直接判作品无效。其中如果FNO指标没有达标,那么每相差0.1,扣5分。

最终作品以Zemax文档+报告的形式提交。Zemax文档使用Archive格式保存。



《2018 Zemax杯光学镜头应用设计大赛》参赛申请表

参赛选手姓名


电话和手机


邮箱


单位名称


网址


作品介绍(100字以内)


报名及参赛热线:Zemax China  周小姐021-62713200      CIOE 李先生0755-88242551

每位参赛作品发送到china@zemax.com

大赛评委

1) 上届最佳设计奖获得者;  

2) CIOE组委会专家组资深专家;

3) Zemax China 高级工程师;

4) 品牌手机厂商技术专家。

参赛权益


1)高度活动热度。持续高密度曝光,CIOE展会现场专业人士瞩目聚焦;

2)颁发奖金奖牌。大赛又赞助费设置奖金,CIOE现场颁奖牌或证书;

3)获得无形荣誉。组织单位将通过CIOE展会平台以及行业媒体公布大赛结果。

4)现场技术解答。邀请行业资深专家对入围选手作品点评,开拓设计人员的眼界,改变固定思维;

5)获得投资机会。获奖作品推荐给创客VC,获得投资机会。


如何参赛

1)请将您的参赛报名表以及设计作品,发送至:china@zemax.com 截止日期2018年8月20日。

2. ) 每位参赛者需要在提交作品的同时提交一份参赛报名表,若是参加学生组请同时提交学生证扫描件。


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。