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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: 07-22
    确定设计目标参数,以下为本次设计的目标: gf?N(,  
    光学参数: 'Ebjn>"  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 J Vxja<43  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) wX_~H*m?  
    像素大小  3.5um x 3.5um "R=~-, ~  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ,LP^v'[V7  
    焦距  待定 zG8g}FrzG;  
    FN  ≤2 0S9~db  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) UvM4-M%2JN  
    总长  14-16mm \q3ui}-9  
    MTF  0视场  200LP/mm Dv L8}dz  
            0.7视场  142LP/mm n>7aZ1Qa  
    畸变  <12.5% cD=IFOB*GD  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% sOiM/} O]  
               y'=2.240mm   ≧70.0% =9W\;xE S  
    CRA  8.0° Jgg<u#  
    有效波长  400nm~700nm t%J1(H  
    最大直径  15.5mm Z[ &d2'  
    广角前端
    G "!v)o  
    $d!Vxm  
    DSEARCH 搜索宏
    1Lk(G9CoY  
    搜索宏请评论区留言获取代码 d0C _:_  
    bar=^V)  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 s$? LMfT  
    Zd%wX<hU"  
    /nuz_y\J  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: :>r W`= e'  
    V0# Ocq,  
    "a}fwg9Y  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 vC `SD]  
    模拟退火(50,2,50 ^6R(K'E}  
    查看畸变,没达到指标。 m(}}%VeR"z  
    q mv0LU  
    添加10阶非球面高阶项系数
    {:#nrD"  
    H0sTL#/L\  
    PANT部分加入 Bf]Bi~w<  
    VY    5 G   10 iP;" -Mj  
    VY    6 G   10 F?05+  
    VY    7 G   10 b GI){0A  
    VY    8 G   10 XZM@Rys  
    VY    9 G   10 J=gFiBw  
    VY   10 G   10 Z<^!N)  
    VY   11 G   10 ;^0rY)&  
    VY   12 G   10 |FM*1Q[1  
    VY   13 G   10 9xhc:@B1J  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    qk3|fW/-  
    k.K#i /t  
    并在优化宏 AANT 中加入 l"1D' Hk  
    M 2.24 1 A P YA 1 % @+j@i`&  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 .-/IV^lGv  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 :$,MAQ'9  
    M 1.568 1 A P YA .7 {>9ED.t  
    FKz5,PeL  
    M 0.896 1 A P YA .4 rQ_@q_B.  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 qIQRl1Tw;V  
    得到的结构
    FVBAB>   
    V+y"L>K  
    zBTW&  
    uC#@qpzy  
    查看 MTF ,没有达到指标 ;H.V-~:P)  
    ~IjID  
    添加16阶非球面高阶项系数
    n=C"pH#  
    {?IbbT  
    PANT 部分加入 RR ^7/-  
    VY    5 G   16 A;RV~!xx  
    VY    6 G   16 F;8Q`$n  
    VY    7 G   16 -~lq <M  
    VY    8 G   16 L 1!V'Hm{  
    VY    9 G   16 5TB6QLPEwY  
    VY   10 G   16 p^k0Rad  
    VY   11 G   16 c>{QTI:]  
    VY   12 G   16 S6JXi>n  
    VY   13 G   16 y^}u L|=  
    VY   14 G   16 *wj5(B<y  
    同时注释掉所有 GSO GNO  e]1Zey  
    @`:X,]{  
    优化 MTF
    B5|\<CF  
    Cp"7R&s  
    AANT 部分加入以下指令 LlO8]b!P-^  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 4d4+%5GE  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X bIyg7X)/  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y dp'[I:X  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X = a60Xv  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ektU,Oo  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X 4,c6VCw3+  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y =!^ gQ0~4  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X /G'3!S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y w,FPL&{  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 VDbbA\  
    R=LiB+p  
    得到的结构 D\-\U E/  
    pF8 #H~  
    查看畸变
    ~~h#2SX  
    Lm2) 3;ei  
    查看技术指标
    ($[+dR  
    aYb97}kI  
    查看 MTF 和相对照度 ;ISnI  
    R8Vf6]s_  
    pLtw|S'4  
    ={zTQ+7S`  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ufL<L;Z\;  
    G#GZt\)F  
    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 C\GP}:[T3  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 @ CmKF  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 u/u(Z&  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 X&?s:A  
    再把 GSHEAR 的权重增加 d9M[]{  
    F. SB_S<'  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 <SI|)M,, 3  
    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: ^F+7<$ 2  
    `IUn{I  
    插入真实光阑
    ;: 2U}p^-  
    Z%qtAPd  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ~ $g:  
    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 $3g{9)}  
    ?Z7QD8N  
    7*{f*({  
    \MOwp@|y  
    设置孔径光阑 :]@c%~~!&  
    WS 输入 | :-i[G?n  
    APS  -9 K%? g6j  
    CSTOP - |g"q|  
    WAP  2 r@{TN6U  
    k~"E h]38  
    修改优化宏
    3uqhYT;  
    d}h{#va*  
    Z)#UCoK!c  
    保留真实光阑 0B]q /G(  
    4\Y5RfLB_  
    VWvSt C  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, GT&}Burl/n  
    ]$@D=g,r  
    a4__1N^Qj  
    最终结构数据
    R}M ;, G  
    00QJ596  
    最终结果的指标
    20|`jxp  
    LKu\Mh|  
    3S:Lce'f  
    l4oyF|oJTH  
    畸变图像和数据
    `GCoi ?n7  
    #hZ$ ;1.  
    vA1Yya B  
    照度
    _s=H|#l  
    H4w\e#|  
    20;9XJmjl  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 (j&:  
     
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