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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: nw,XA0M3  
    光学参数: n`.JI(|  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 3Q!)bMv \  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ,!vI@>nhG  
    像素大小  3.5um x 3.5um xU;/LJ6  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm t_kRYdW9  
    焦距  待定 [9d4 0>e  
    FN  ≤2 0)]?@"j  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ,B1~6y\b  
    总长  14-16mm a\B'Qe+  
    MTF  0视场  200LP/mm k"F\4M  
            0.7视场  142LP/mm |a!]Iqz"N  
    畸变  <12.5% Q" G;L  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ;[B-!F>  
               y'=2.240mm   ≧70.0% "0aJE1) p:  
    CRA  8.0° yYiu69v  
    有效波长  400nm~700nm q,T4- E  
    最大直径  15.5mm )1gOO{T]h?  
    广角前端
    R1~wzy  
    x7!gmbMfK'  
    DSEARCH 搜索宏
    s"~3.J  
    搜索宏请评论区留言获取代码 9`tSg!YOh  
    'fPDODE  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 nL+y"O  
    ;r} yeI Sf  
    TTGWOC  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: kD}vK+  
    ,olP}  
    2  ZyO  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 "KgNMNep  
    模拟退火(50,2,50 .Bojb~zt  
    查看畸变,没达到指标。 JHa\"h  
    p8j*m~4B  
    添加10阶非球面高阶项系数
    40G'3HOp  
    VIg6'  
    PANT部分加入 o,RiAtdk  
    VY    5 G   10 9.BgsV .  
    VY    6 G   10 \ 027>~u {  
    VY    7 G   10 zKT4j1 h  
    VY    8 G   10 :LCyxLI  
    VY    9 G   10 _'l"Dk  
    VY   10 G   10  uU=!e&3  
    VY   11 G   10 [I}z\3Z %  
    VY   12 G   10 &ET$ca`j#  
    VY   13 G   10 Pn l}<i  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    biV NZdA  
    }WhRJr`a  
    并在优化宏 AANT 中加入 *4%%^*g.I  
    M 2.24 1 A P YA 1 bd H+M?k  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 Tn9F g7<  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 Bo\~PV[  
    M 1.568 1 A P YA .7 ~n! & ~  
    qWf[X'  
    M 0.896 1 A P YA .4 5H 1N]v+  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 eL.WP`Lz  
    得到的结构
    &TL"Hd  
    7!wc'~;  
    5nTcd@lX  
    gAVD-]`  
    查看 MTF ,没有达到指标 QN|=/c<U  
    0+u >"7T  
    添加16阶非球面高阶项系数
    62MQ+H  
    "n)AlAV@  
    PANT 部分加入 6nR EuT'k  
    VY    5 G   16 NC Y2^  
    VY    6 G   16 ~ch%mI~  
    VY    7 G   16 6kMkFZ}+  
    VY    8 G   16 W\j)Vg__e  
    VY    9 G   16 @WJ\W`P  
    VY   10 G   16 NqGSoOjIO2  
    VY   11 G   16 E m^Dg9  
    VY   12 G   16 Dv L8}dz  
    VY   13 G   16 w^("Pg`  
    VY   14 G   16 q VI0?B x  
    同时注释掉所有 GSO GNO Jgg<u#  
    4=EA3`l  
    优化 MTF
    BFg&@7.X  
    1Lk(G9CoY  
    AANT 部分加入以下指令 U]w"T{;@.)  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X D6|-nl  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X M_-L#FHX  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y u`.)O2)xU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X <P'FqQ]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Pqw<nyC.  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X m(}}%VeR"z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y DW78SoyedZ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X c#"t.j<E}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y "P54|XIJ\  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 Q;!rN)  
    RPte[tq  
    得到的结构 B2P@9u|9  
    { V[}#Mf  
    查看畸变
    4OQ,|Wm4G  
    g}W|q"l?i  
    查看技术指标
    rUmP_  
    =-X-${/  
    查看 MTF 和相对照度 f,Dic%$q  
    wT6zeEV~*  
    SY[3O  
    XD|g G  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    &KAe+~aPm  
    H?8'(  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 7>BfHb  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 A;RV~!xx  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 Q=fl!>P  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 25-h5$s  
    再把 GSHEAR 的权重增加 i2  c|_B  
    '!8-/nlv1  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 I 4?oBq  
    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:  e]1Zey  
    HOFxOBV  
    插入真实光阑
     ;tZQ9#S  
    J;8 d-R5  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 BR@m*JGajz  
    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 `(0B09~7  
    'u;O2$  
    v /c]=/  
    CCe>*tdf  
    设置孔径光阑 jJNCNH*0  
    WS 输入 jd-]q2fQ|  
    APS  -9  k-=LD  
    CSTOP U>f'j;5  
    WAP  2 ~<n.5q%Z  
    T TN!$?G3  
    修改优化宏
    n@p@ @  
    ji1vLu4|t  
    WXY'%G  
    保留真实光阑 ebQgk Y=  
    % (y{Sca  
    za@/4z  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, K8_v5  
    `IUn{I  
    kY~4AH  
    最终结构数据
    ezp%8IZ;  
    JUpV(p"-r  
    最终结果的指标
    |2u=3#Jp  
    #Or;"}P>fB  
    aIV / c  
    1^}I?PbqV  
    畸变图像和数据
    p2i?)+z  
    Mz(Vf1pi%  
    "+ou!YK+  
    照度
    YOD.y!.zq7  
    %'=*utOxy  
    R}M ;, G  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 Go)$LC0Mi  
     
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    离线tornado
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