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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: 66pjWS {X  
    光学参数: ~ZVz sNrx  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 i4|R0>b  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) X=whZ\EZ  
    像素大小  3.5um x 3.5um oM!&S'M/  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm !{^kH;*u  
    焦距  待定 (Y)2[j  
    FN  ≤2 H\Qk U`b  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) {nwoJ'-V  
    总长  14-16mm H7tv iSTd  
    MTF  0视场  200LP/mm G*N[tw  
            0.7视场  142LP/mm b~vV++ou_  
    畸变  <12.5% _ACN  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% z+yq%O  
               y'=2.240mm   ≧70.0% Qa_V  
    CRA  8.0° ar<8wq<4G  
    有效波长  400nm~700nm csW\Q][  
    最大直径  15.5mm o9e8Oj&  
    广角前端
    v%qOW)].  
    i1uoYb?4(I  
    DSEARCH 搜索宏
    $b|LZE\bU.  
    搜索宏请评论区留言获取代码 I.3~ctzu  
    '{2]:  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 xw9ZRu<z  
    @[J6JT*E  
    d/9YtG%q  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: rByth,|  
    #sc!H4  
    P_5aHeiJ  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 -kk7y  
    模拟退火(50,2,50 l }/_(*  
    查看畸变,没达到指标。 L4Jm8sy{  
    \eKXsO"d  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ym{@w3"S  
    :o8`2Z*g  
    PANT部分加入 ndLEIqOY  
    VY    5 G   10 7.Y;nem:(  
    VY    6 G   10 veq3t$sj  
    VY    7 G   10 gttsxOgktH  
    VY    8 G   10 -E|"?  
    VY    9 G   10 O z0-cM8t  
    VY   10 G   10 /#Pm'i>B  
    VY   11 G   10 4u iq'-  
    VY   12 G   10 `'s_5Ek  
    VY   13 G   10 qIuo8o}  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ,CyX*k8o  
    <CVX[R]U  
    并在优化宏 AANT 中加入 mj'~-$5T  
    M 2.24 1 A P YA 1 nKGQU,C  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 m .(ja  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 `$ f`55e  
    M 1.568 1 A P YA .7 J-<P~9m~I  
    @HbRfD/!  
    M 0.896 1 A P YA .4 gg#9I(pX  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 hn2:@^=f  
    得到的结构
    Fl.?*KBz  
    - 2L(])t6  
    W]eILCo  
    H7+z"^s*  
    查看 MTF ,没有达到指标 Dh`&B   
    Q$U.vF7BnP  
    添加16阶非球面高阶项系数
    ]z'L1vQl7  
    #|E#Rkw!  
    PANT 部分加入 : 2%eh  
    VY    5 G   16 k4$zM/ob  
    VY    6 G   16 YWn""8p;P  
    VY    7 G   16 R_G2C@y*  
    VY    8 G   16 enPtW  
    VY    9 G   16 :? B4q#]N  
    VY   10 G   16 7=N%$]DKZ  
    VY   11 G   16 $EY[CA E  
    VY   12 G   16 0\!Bh^++1  
    VY   13 G   16 }K 'A/]'  
    VY   14 G   16 p|->z  
    同时注释掉所有 GSO GNO Cl3vp_  
    S=P}Jpq?Y;  
    优化 MTF
    c<_1o!68  
    C2R"96M7q  
    AANT 部分加入以下指令 OulRqbL2  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X {BlTLAKm  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X <y?+xZM]#|  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y \{<ml n  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X &5K3AL  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y EC$F|T0f  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ?:/J8s [O  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y iWeUsS%zpV  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ~Zsj@d  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y o% +w:u.  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 a"P & 9c  
    Ch?yk^cY  
    得到的结构 *1v3x:pQ'  
    1.p ?1"4\u  
    查看畸变
    Ijiw`\;  
    i +@avoW  
    查看技术指标
    8-+# !]  
    e6'0g=Y#   
    查看 MTF 和相对照度 EUt2 S_2P  
    w@2NXcmw  
    <P1nfH  
    -ioO8D&!  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    uD{-a$6z  
    < k(n%  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 ~L&z? 'V  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 A?HDY_u  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 =UO7!vr;[  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 @}UOm- M  
    再把 GSHEAR 的权重增加 x!I@cP#O  
    ZWyf.VJ  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 rYPuo  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: pDP* 3  
    W!el[@  
    插入真实光阑
    ^Mm%`B7W  
    =Cf@!wZ^  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 M"c=_5P  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 clqFV   
    b6e 2a/x  
    uUaDesz~=  
    ;(E]mbV'=  
    设置孔径光阑 a)Ht(*/B  
    WS 输入 }c9RDpjh~  
    APS  -9 hT =E~|O  
    CSTOP CiU^U|~'L  
    WAP  2 c;b<z|}z  
    }}Q h_(  
    修改优化宏
    s#8}&2#l  
    mtFC H  
    agoMsxI9  
    保留真实光阑 ,|+{C~Ojx  
    hHEn  
    sFk{Tv@Yz  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, ,UVd+rY}  
    1N]-WCxQ  
    NSRY(#3  
    最终结构数据
    !=vsY]  
    &_QD1 TT  
    最终结果的指标
    R,!a X"]|  
    A@.ruG$  
    $\oe}`#o  
    iF##3H$c  
    畸变图像和数据
    z5^Se!`5  
    v>hc\H1P  
    4[r:DM|8  
    照度
    kU)E-h  
     X|TGM  
    !9zs>T&9a\  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 3gCP?%R  
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