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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: m:h6J''<Z*  
    光学参数: kAEq +{h  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 8+[Vo_]  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) kC.!cPd  
    像素大小  3.5um x 3.5um Z>`\$1CI  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm )9`HO?   
    焦距  待定 i=#`7pt%'a  
    FN  ≤2 ~".@mubt1$  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) .1[.f}g$J  
    总长  14-16mm CImp,k0  
    MTF  0视场  200LP/mm o^~ZXF}  
            0.7视场  142LP/mm b$DiDm  
    畸变  <12.5% Fy{yg]O"  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0%  .+1I>L  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ~QbHp|g  
    CRA  8.0° -Rw3[4>@O"  
    有效波长  400nm~700nm (O+d6oT=Z2  
    最大直径  15.5mm Sh!c]r>\Q  
    广角前端
    lq:q0>vyI  
    'UsR/h5T  
    DSEARCH 搜索宏
    /.0K#J:  
    搜索宏请评论区留言获取代码 A6=Z2i0w>X  
    'l^Bb#)"  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 ;=,-C ;`  
    X "7CN Td  
    7_ix&oVI  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: k3$'K}=d  
    cIwX sx  
    sR9$=91`  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 3`reXms*{  
    模拟退火(50,2,50 ~k&b  
    查看畸变,没达到指标。 U*a#{C7"  
    ltuV2.$  
    添加10阶非球面高阶项系数
     <)TIj6  
    +=J $:/&U  
    PANT部分加入 Xq$-&~   
    VY    5 G   10 twr{jdY9  
    VY    6 G   10 ~Yd[&vpQ  
    VY    7 G   10 hOB<6Tm[  
    VY    8 G   10 nZB ~l=  
    VY    9 G   10 <}WSYK,zUY  
    VY   10 G   10 myA;Y  
    VY   11 G   10 G K~A,Miqk  
    VY   12 G   10 v>LK+|U  
    VY   13 G   10 q.=Q  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    #k9&OS?  
    SOR\oZ7  
    并在优化宏 AANT 中加入 7310'wc  
    M 2.24 1 A P YA 1 K uwhA-IL  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 }SWfP5D@  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 01@ WU1IN  
    M 1.568 1 A P YA .7 TQO|C?  
    x,^-a  
    M 0.896 1 A P YA .4 ^rfR<Q`  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 ~:JAWs$\V  
    得到的结构
    -E\G3/*51  
    qe&|6M!  
    $EY[CA E  
    Mk#r_:[BS  
    查看 MTF ,没有达到指标 7kV$O(4  
    p|->z  
    添加16阶非球面高阶项系数
    B`QF;,3S  
    S=P}Jpq?Y;  
    PANT 部分加入 WILa8"M  
    VY    5 G   16 PFpFqJ)Cs"  
    VY    6 G   16 !X7z y9  
    VY    7 G   16 =* 'yGB[x)  
    VY    8 G   16 4Vi*Qa_,y  
    VY    9 G   16 <P1nfH  
    VY   10 G   16 I;jH'._k#  
    VY   11 G   16 :@ &e~QP(  
    VY   12 G   16 %62|dhl6  
    VY   13 G   16 o!h::j0,~  
    VY   14 G   16 Ow?~+) 4  
    同时注释掉所有 GSO GNO I[Bp}6G  
    ^Vth;!o  
    优化 MTF
    c%G~HOE=B  
    ^'N!k{x  
    AANT 部分加入以下指令 H)TKk%`7  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X &56\@t^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X )%Xp?H_  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y A\mSS  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X evEdFY  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y zfUj%N  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X I@N/Y{y#  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y clqFV   
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X .vmCKZ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Ld:-S,2  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 'O~_g5kC  
    a)Ht(*/B  
    得到的结构 M&Q&be84  
    hT =E~|O  
    查看畸变
    .gNJY7`b  
    F'<XB~ &o  
    查看技术指标
    P<1&kUZL  
    'h&>K,U?5  
    查看 MTF 和相对照度 Kk.\P|k2  
    #?M[Q:  
    C]ho7qC  
    A\/DAVnI  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    "OP$n-*@%  
    sFfargl  
    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 4nd)*0{ f  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 G?s;L NR  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 pTQ7woj}  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 !+hw8@A  
    再把 GSHEAR 的权重增加 sAX4giaLD  
    !k 'E  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 2sBYy 8.r  
    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: qi_uob  
    z5^Se!`5  
    插入真实光阑
    v>hc\H1P  
    o9D#d\G  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 vKbGG   
    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 B&3@b  
    A9HgABhax  
    ]R"n+LnI:=  
    ;cv\v(0  
    设置孔径光阑 coXm*X>z  
    WS 输入 a$11u.\q+  
    APS  -9 j}%C;;MPH  
    CSTOP 0Z AtBq.s  
    WAP  2 W}^>lM\8  
    8(6mH'^y  
    修改优化宏
    oe_,q&e  
    A{eh$Ot%  
    zW95qxXg  
    保留真实光阑 >y@3`u]  
    DQ6pe)E|  
    x5yZ+`Gc  
    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, qy!pD R;  
    #Nv0d|0\  
    M)nf(jw#G  
    最终结构数据
    bu\D*-  
    Z+;670Z  
    最终结果的指标
    w`Z@|A  
    @ao Hz8K  
    `yb,z   
    '6>nXp?)r  
    畸变图像和数据
    '$CJZ`nt  
    :B_ itl0{e  
    /I#SP/M&l  
    照度
    ""F' Nzy  
    k@C]~1  
    wW;!L =j  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 jDM^e4U.l  
     
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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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