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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程七十二:车载镜头初始结构设计及优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-22
    确定设计目标参数,以下为本次设计的目标: 6p%;:mDB  
    光学参数: n>?o=_|uR  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 X(Gp3lG  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) aMQfg51W:  
    像素大小  3.5um x 3.5um ?4Z`^uy  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm uc]]zI6  
    焦距  待定 r9<OB`)3+  
    FN  ≤2 <U(wLG'XS  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) H^{Eh  
    总长  14-16mm Q@gmtAp  
    MTF  0视场  200LP/mm .}Va~[0j  
            0.7视场  142LP/mm 9fr LYJz"  
    畸变  <12.5% T:&  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% hw/ :  
               y'=2.240mm   ≧70.0% - Te+{  
    CRA  8.0° WPT0=Hqp7  
    有效波长  400nm~700nm +6tj w 6  
    最大直径  15.5mm z97RNT|Y7U  
    广角前端
    KECo7i=e  
    Hd H,   
    DSEARCH 搜索宏
    9<BC6M_/  
    搜索宏请评论区留言获取代码 *#p}>\Y{  
    xi|T7,\X  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 W8{g<. /  
    D4nYyj1O3  
    ayR=GqZ1  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Q!7il<S  
    / i[F  
    wWjZXsOd  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 J:g4ES-/   
    模拟退火(50,2,50 v4c*6(m  
    查看畸变,没达到指标。 jroR 2*  
    a=n* }.  
    添加10阶非球面高阶项系数
    _Q)rI%A2  
    l*eJa38  
    PANT部分加入 s6=jHrdvv  
    VY    5 G   10 L-. +yNX)  
    VY    6 G   10 f@Oi$9CZn  
    VY    7 G   10 !R@v\Eu  
    VY    8 G   10 <k59Ni9  
    VY    9 G   10 wD+4#=/j  
    VY   10 G   10 >Pa&f20Hp  
    VY   11 G   10 r{oRN  
    VY   12 G   10 _{$eOwB  
    VY   13 G   10 [_kis  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    Lg6;FbY?  
    <5).(MTa  
    并在优化宏 AANT 中加入 tZ|0wPp  
    M 2.24 1 A P YA 1 L>xecep  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 u*n%cXY;J/  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 nh"8on]M~  
    M 1.568 1 A P YA .7 8NP|>uaj  
    hbfN1 "z  
    M 0.896 1 A P YA .4 pE&'Xr#P>  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 :c03"jvYE  
    得到的结构
    =(]yl_  
    H5MO3DJ  
    o'Rr2,lVi  
    y}aKL(AaU  
    查看 MTF ,没有达到指标 y}5:CZ  
    r@WfZ  Z  
    添加16阶非球面高阶项系数
    y6#AL<W@=  
    .|?UqZ(,  
    PANT 部分加入 zDK"Y{  
    VY    5 G   16 `2 6t+Tb  
    VY    6 G   16 RX])#=Cs  
    VY    7 G   16 7 &O 0  
    VY    8 G   16 ]7|Zs]6  
    VY    9 G   16 rf\/Y"D  
    VY   10 G   16 X0FTD':f  
    VY   11 G   16 |[+/ ]Y  
    VY   12 G   16 6j 2mr6o  
    VY   13 G   16 H@|h Nn$@  
    VY   14 G   16 Al}D~6MD  
    同时注释掉所有 GSO GNO TmEJ!)*  
    nNc>nB1  
    优化 MTF
    ",, W1]"%  
    9_Ws8nE  
    AANT 部分加入以下指令 H{1'OC  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X !pJd^|4A]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ?GT,Y5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ; ElwF&"!X  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X XbaUmCuh  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y *4 HogC  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ;0"p)O@s04  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y i8nzPKF2$3  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X hI6Tp>b*~  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y qmy3pnL  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 )&px[Dbx  
    (8Inf_59  
    得到的结构 0wE)1w<C~  
    N+nv#]{  
    查看畸变
    %=*nJvYS  
    c,L{Qv"n{  
    查看技术指标
    Dkyw3*LCn%  
    s2kom)  
    查看 MTF 和相对照度 Fi8#r)G.  
    1e)5D& njS  
    L"[>tY  
    q]\GBRp  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    [}Z!hq  
    Qj3l>O  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 |T+YC[T#v  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 [~5<['G  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 c2~oPUj  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 `gE_u  
    再把 GSHEAR 的权重增加 Mh@RO|F  
    2qDyb]9  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 N /Fa^[  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: M $\!SXL  
    LB\+*P6QM  
    插入真实光阑
    %pUA$oUt  
    &s~b1Va  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 n eBcS[  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 =2OLyZDI  
    8;<3Tyjzu  
    5J2tR6u-(  
    !V27ln KP+  
    设置孔径光阑 i~ITRi@  
    WS 输入 fl+dL#]  
    APS  -9 e3=-7FU  
    CSTOP W{X5~w(  
    WAP  2 .`~=1 H\R"  
    8T"8C  
    修改优化宏
     CT[CM+  
    6QX2&[qWS  
    P*g:rg  
    保留真实光阑 %'&_Po\  
    a"!r]=r  
    ~ yu\vqN  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, a~w l D.P  
    d37|o3oC  
    2@>#?c7  
    最终结构数据
    3Bbd2[<W  
    k.?@qCs[  
    最终结果的指标
    0I7 r{T  
    KvNw'3Ua  
    q 1~3T;Il  
    5 NN`tv  
    畸变图像和数据
    :89AYqT"  
    ( P\oLr9  
    qrkJ:  
    照度
    SGUZ'}  
    NU(YllPB  
    i _YJq;(  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 UO}Yr8Z;  
     
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    离线tornado
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