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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: *t{^P*pc  
    光学参数: XiL[1JM  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 aizJ&7(>  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) Et! 6i7`]  
    像素大小  3.5um x 3.5um h-<Qj,L{W  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ],~H3u=s3  
    焦距  待定 2C Fgit  
    FN  ≤2 J#DN2y <  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) %<O0Yenu  
    总长  14-16mm ~H c5M5m  
    MTF  0视场  200LP/mm $KVCEe!X  
            0.7视场  142LP/mm L O;?#e7  
    畸变  <12.5% N mA6L+  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% 7'!DK;=TD6  
               y'=2.240mm   ≧70.0% _:\zbn0\  
    CRA  8.0° $DlO<  
    有效波长  400nm~700nm `aDVN_h{6  
    最大直径  15.5mm C"QB`f:  
    广角前端
    iv ~<me0F  
    `]=0oDG:1!  
    DSEARCH 搜索宏
     MwC}  
    搜索宏请评论区留言获取代码 hb<cynY  
    r+!29  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 \ZtKaEXnx  
    74=zLDDS  
    W)<t7q+  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ]1 jhy2j  
    [(2XL"4D  
    @\WeI"^F8  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 KPAvNM  
    模拟退火(50,2,50 +1]A$|qyW  
    查看畸变,没达到指标。 Vb)NWXmyu  
    u` ;P^t5  
    添加10阶非球面高阶项系数
    jp7cPpk:LG  
    s6QD^[  
    PANT部分加入 w$Z%RF'p  
    VY    5 G   10 3T/&T`T+c  
    VY    6 G   10 &I:ZJuQ4  
    VY    7 G   10 j[A:So  
    VY    8 G   10 \hWac%#  
    VY    9 G   10 NX5$x/uz  
    VY   10 G   10 p^1~o/  
    VY   11 G   10 :=*V i`  
    VY   12 G   10 3RF`F i  
    VY   13 G   10 J@OK"%12  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    #5=W[+4eN  
    w*]FJ-b<.j  
    并在优化宏 AANT 中加入 @*E=O|  
    M 2.24 1 A P YA 1 ]=p^32  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 cua( w  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 lPD&Doa  
    M 1.568 1 A P YA .7 ]_j= { 0%  
    \mL]xE-  
    M 0.896 1 A P YA .4 =Qf{  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 lL&U ioo}D  
    得到的结构
    1ASoH,D/  
    R9  Y@I  
    z8XWp[K  
    iuA_ Jr  
    查看 MTF ,没有达到指标 9o4h~Imu  
    ]:;dJc'  
    添加16阶非球面高阶项系数
    G)q;)n;*=  
    aU@1j;se@  
    PANT 部分加入 M?AKJE j5  
    VY    5 G   16 1IlOU|4  
    VY    6 G   16 E3] 8(P%D-  
    VY    7 G   16 xS:n  
    VY    8 G   16 "jLC!h^N  
    VY    9 G   16 >=:^N-a  
    VY   10 G   16 ?\kuP ?\  
    VY   11 G   16 K {  FZ/  
    VY   12 G   16 e,r7UtjoxR  
    VY   13 G   16 =kf"%vFV  
    VY   14 G   16 t .}];IJP  
    同时注释掉所有 GSO GNO $wn0oIuW  
     <k0/O  
    优化 MTF
    tLxeq?Oo]  
    t 4VeXp6  
    AANT 部分加入以下指令 (L1F ],Au  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X $}'(%\7"  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X . :>e"D  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y BOh^oQh  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X (tX)r4VU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y LlS~J K  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X )\j dF-s  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y CZ'm|^S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X c%bzrYQvA;  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y >t<\zC|~w  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 "$aoIXv  
    w0+X;aId  
    得到的结构 ($>m]|  
    ksCF"o /@V  
    查看畸变
    HOF=qE*p  
    ktS^^!,l%  
    查看技术指标
    i(OeE"YA  
    z{FFTb^B  
    查看 MTF 和相对照度 V#b=mp  
    *G7cF  
    ,QpFVlPU  
    QxN1N^a0  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ]31=8+D  
    (KwC,0p  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 JT!9LNh;R`  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 `R>z{-@=  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 kN78j  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Ibu9A wPm  
    再把 GSHEAR 的权重增加 %q~q,=H$]  
    Yb4ku7}  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 p:K%-^  
    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: O`@- b#  
    Goc?HR  
    插入真实光阑
    ?Pp*BB,*y  
    D/~1?p  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 zA8@'`Id  
    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 *coUHbP9>  
    beC%Tnb7  
    dS3\P5D.*c  
    P.5l9N s(O  
    设置孔径光阑 =4co$oD}  
    WS 输入 w/ (c}%v}=  
    APS  -9 O,|NOz  
    CSTOP fK+ 5   
    WAP  2 xO Aq!,|V  
    '?mF,C o{  
    修改优化宏
    ]K*R[  
    Kx&" 9g$  
    l EzN   
    保留真实光阑 IsE3-X|  
    [A/2 Ms  
    `=P_ed%&'  
    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, d+,!p8Q  
    Vub6wb<G[  
    :;yrYAyT3  
    最终结构数据
    .pQ5lK(R  
    }`Ya;  
    最终结果的指标
    Ec}%!p_$  
    pR93T+X  
    ^@O 7d1&y  
    J  sz=5`  
    畸变图像和数据
    rMi\#[o B  
    $b1>,d'oz  
    c8"Qmy  
    照度
    q%e'WMG~n  
    1' U  
    ?%UiW7}j';  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 h!%y,4IBR  
     
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    离线tornado
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