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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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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 正序阅读 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: Zyz#xMmM  
    光学参数: K$h\<_V  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Dc-K08c  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) %T]^,y$n  
    像素大小  3.5um x 3.5um N:| :L:<1  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm N,Ma\D+^t  
    焦距  待定 *7h~0%WR  
    FN  ≤2 r3g^ 0|)  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ]E<Z5G1HD  
    总长  14-16mm ,7&\jET5^0  
    MTF  0视场  200LP/mm ZgxB7zl//  
            0.7视场  142LP/mm >[;@ [4}  
    畸变  <12.5% ~hvj3zC5xz  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% M<w.q|P  
               y'=2.240mm   ≧70.0% JK =A=  
    CRA  8.0°  80@\e  
    有效波长  400nm~700nm 34u[#O{2  
    最大直径  15.5mm V'XEz;Ze  
    广角前端
    O0qG 6a  
    bzNnEH`^]  
    DSEARCH 搜索宏
    n]IF`kYQV  
    搜索宏请评论区留言获取代码 1WMZ$vsQUb  
    ;b0Q%TDh  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 CwX?%$S   
    j;-Wf6h{  
    E #,"C`&*  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ]H n:c'aT  
    Z\IM~-  
    dRron_'  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ,_kw}_n=  
    模拟退火(50,2,50 'lZlfS:Z8  
    查看畸变,没达到指标。 a|u#w~  
    7@;*e=v  
    添加10阶非球面高阶项系数
     +x 3x  
    / (BS<A  
    PANT部分加入 kT@ITA22  
    VY    5 G   10 `}),wBq  
    VY    6 G   10 ; CCg]hX  
    VY    7 G   10 k2D*`\ D  
    VY    8 G   10 *m"9F'(Sd  
    VY    9 G   10 ta)gOc)r R  
    VY   10 G   10 _s^tL2Pc  
    VY   11 G   10 ~JL qh  
    VY   12 G   10 )4ek!G]Rb  
    VY   13 G   10 ;-u]@35  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    9!n:hhJM  
    \|Af26  
    并在优化宏 AANT 中加入 Qf=^C Q=lV  
    M 2.24 1 A P YA 1 B46:LQ9[  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 DS(>R!bb  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 _R\FB|_  
    M 1.568 1 A P YA .7 e#;43=/Ia  
    gtuSJ+up  
    M 0.896 1 A P YA .4 -w"I  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 6)^*DJy  
    得到的结构
    fYP,V0P  
    *1dZs~_  
    $l7}e=1  
    u* pQVU  
    查看 MTF ,没有达到指标 i`sZP#h  
    F `:Q  
    添加16阶非球面高阶项系数
    UmVn:a  
    j_rO_m<8  
    PANT 部分加入 0OHXg=  
    VY    5 G   16 K`N$nOw  
    VY    6 G   16 P}Ig6^[m\  
    VY    7 G   16 g&g:H H :  
    VY    8 G   16 viG=Ap.Th  
    VY    9 G   16 AJ/Hw>>$?m  
    VY   10 G   16 %_E5B6xi{  
    VY   11 G   16 pA.orx  
    VY   12 G   16 ^N<aHFF  
    VY   13 G   16 (>0`e8v!  
    VY   14 G   16 wetu.aMp  
    同时注释掉所有 GSO GNO 7RUztu\_  
    @M\JzV4 A[  
    优化 MTF
    a^&"gGg  
    ?/&X _O  
    AANT 部分加入以下指令 Nt8"6k_  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X *I?-A(e  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ??nT[bhQ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ia\Gmh  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X X40gJV<  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 0t!ZMH  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X rmw}Ui"  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y @~2k5pa  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X mfZbo#KS#v  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y l#cVQ_^"  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 P7}w^#x  
    :j+E]|d(~6  
    得到的结构 |E K6txRb  
    ^r}Uu~A>  
    查看畸变
    DH\Ox>b=  
    {@KLN<  
    查看技术指标
    eM$a~4!d  
    [Uk cG9  
    查看 MTF 和相对照度 :c]y/lQmV  
    Eo$l-Hl5=  
    e[x,@P`  
    eW.qMx#:od  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    gs1  
    5L6.7}B  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 XzV>q~I3|E  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 MDa[bQ NM  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 }%wP^6G*x\  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1  P:6K  
    再把 GSHEAR 的权重增加 =z5=?  
    #p=+RTZ<  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 TCzz]?G]la  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: rMG[,:V  
    im<!JMI  
    插入真实光阑
    =KR^0<2r  
    tx;2C|S$oU  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 TH4f"h+B3"  
    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 ';.TQ_I7Y  
    7oLlRU  
    ~*h)`uM  
    u@Gum|_=N  
    设置孔径光阑 b7xOm"X,N  
    WS 输入 b?=r%D->w  
    APS  -9 XH0{|#hwN  
    CSTOP si%V63^lN  
    WAP  2 .))k  
    0F!Uai1  
    修改优化宏
    xg%{p``  
    ZK{1z|  
    `o_i+?E  
    保留真实光阑 ,f>^ q"  
    6;I zw$X  
    3mE8tTA$R  
    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, G|?V}pZ  
    5FJ%"5n&  
    mMZ=9 ?m  
    最终结构数据
    S% ptG$Z  
    ViOXmK"  
    最终结果的指标
    N+R{&v7=F%  
    T}p|_)&y  
    brE%/%! e  
    BR6HD7G  
    畸变图像和数据
    %RIu'JXi  
    -K^(L #G  
    M(^IRI-  
    照度
    D_f :D^  
    y#ON=8l  
    50S*_4R  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ,=ju^_^sA  
     
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    离线tornado
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-24
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