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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 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: A)]&L`s  
    光学参数: (_e[CqFu  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 MN2i0!+  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) >JE+j=  
    像素大小  3.5um x 3.5um 5eff3qrH{  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ZEI)U, I.  
    焦距  待定 h^=;\ng1l  
    FN  ≤2 .S 54:vs  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) Hj{.{V  
    总长  14-16mm  aO<7a 6  
    MTF  0视场  200LP/mm ,EEAxmf  
            0.7视场  142LP/mm .|[{$&B  
    畸变  <12.5% ]?=87w  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% rq3f/_#L!O  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ^>l <)$s  
    CRA  8.0° Mn ,hmIz  
    有效波长  400nm~700nm *G.vY#h  
    最大直径  15.5mm k^%=\c  
    广角前端
    akyMW7'3V<  
    /lC# !$9vz  
    DSEARCH 搜索宏
     6a,8t  
    搜索宏请评论区留言获取代码 3F|p8zPS  
    oI ick  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 HN5661;8  
    gDU!dT  
    fVn4=d6X  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ?. ` ga*   
    F M6{%}4  
    z<55[~3  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 !j'LZ7  
    模拟退火(50,2,50 V_~lME  
    查看畸变,没达到指标。 nu\AEFT  
    _:9}RT?  
    添加10阶非球面高阶项系数
    !lfE7|\p  
    0`S{>G  
    PANT部分加入 6{.U7="  
    VY    5 G   10 qa^cJ1@  
    VY    6 G   10 f1aZnl  
    VY    7 G   10 o.!o4&W H  
    VY    8 G   10 Cik1~5iF  
    VY    9 G   10 i24k ]F  
    VY   10 G   10 L/jaUt[,  
    VY   11 G   10 ;B 8Q,.t>x  
    VY   12 G   10 Z4/D38_  
    VY   13 G   10 E \/[hT  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    n{TWdC  
    M584dMM  
    并在优化宏 AANT 中加入 2ul8]=  
    M 2.24 1 A P YA 1 4ekwmw(ox  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 nBk&+SN  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 k'O.1  
    M 1.568 1 A P YA .7 E:8*o7  
    =OF hM7  
    M 0.896 1 A P YA .4 +ytP5K7  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 >ZkL`!:s  
    得到的结构
    "Y<;R+z  
    n8Qv8  
    3 zh:~w_  
    y]yl7g =~  
    查看 MTF ,没有达到指标  E& cC2(w  
    7~P2q/2E>  
    添加16阶非球面高阶项系数
    ;&=jSgr8  
    ~!Sd|e:4  
    PANT 部分加入 ftRFG  
    VY    5 G   16 U3&GRY|##  
    VY    6 G   16 nPvys~D  
    VY    7 G   16 >niv >+!N  
    VY    8 G   16 sf2%WPK  
    VY    9 G   16 By@65KmR"  
    VY   10 G   16 zp8x/,gwF  
    VY   11 G   16 }o:LwxNO  
    VY   12 G   16 Mbxl{M >  
    VY   13 G   16 mQ`atFz:Z  
    VY   14 G   16 |1_$\k9Y&  
    同时注释掉所有 GSO GNO 4k^P1  
    lU!_V%n  
    优化 MTF
    M#4;y,n<k  
    2z !05]B%  
    AANT 部分加入以下指令 /b>xQ.G  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X wb62($  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X #$W5)6ch  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y O W.CU=XU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ]8%E'd  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 2+y wy^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X X[.%[G|oj}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y )zO|m7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X 'sZGLgT;m  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y ,Gv}N&  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 X% 05[N  
    W)ug %@)  
    得到的结构 cz IEkm  
    424iFc[  
    查看畸变
    ng+sK  
    bxYSZCo*  
    查看技术指标
    +PE-j| D  
    fSd|6iFH  
    查看 MTF 和相对照度 O$,  
    F#|y,<}<  
    f 4pIF"U9>  
    Fq~Zr;A  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    5rLx b  
    (5] [L<L  
    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 Vfzy BjQ  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 5)Z=FUupA~  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 B ZU@W%E  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 XE_Lz2H`  
    再把 GSHEAR 的权重增加 .$p eq  
    %Y0lMNP  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Z{vc6oj  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: (L4llZ;q  
    Ju#j%!  
    插入真实光阑
    l4$ sku-  
    G HQ~{  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 >x%HqP#_V  
    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 >y8>OJ?A7-  
    \y271}'  
    }ACg#;>/+  
    -cUbIbW  
    设置孔径光阑 T\.~!Q  
    WS 输入 \3ydNgl  
    APS  -9 <LH6my  
    CSTOP $W}:,]hoj  
    WAP  2 <v9IK$J  
    KW'nW  
    修改优化宏
    U*{0,Ue'  
    ?`Z:vqp>Z  
    eb}XooX  
    保留真实光阑 fcp_<2KH  
    6H2Bf*i  
    |8{ k,!P'K  
    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, }U=}5`_]D  
    + R6X  
    0x5\{f  
    最终结构数据
    =/j!S|P  
    ,V j&  
    最终结果的指标
    H/`@6, j  
    ZYY~A_C  
    @Oz3A<M  
    Iu0GOy*[  
    畸变图像和数据
    :Nf(:D8  
    AW \uE[kg  
    5h Sd,#:  
    照度
    *ze/$vz-  
    OR+_s @Yg  
    WU=EJY}#n  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 #]^C(qmb:  
     
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    离线tornado
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