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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: \}=T4w-e  
    光学参数: *1kFy_Gx  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 IS(F_< .  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ;BH.,{*@B  
    像素大小  3.5um x 3.5um GLecBF+>F  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 4sQm"XgE  
    焦距  待定 cb]X27uww  
    FN  ≤2 7{O iV}]"  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ):>?N`{V  
    总长  14-16mm YAT@xZs-  
    MTF  0视场  200LP/mm Xzg >/w 8J  
            0.7视场  142LP/mm I1':&l^O  
    畸变  <12.5% f<wYJGI  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% _d3Z~cH  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ^;a .;wR  
    CRA  8.0° G-9i   
    有效波长  400nm~700nm Mi|13[p{  
    最大直径  15.5mm Bc }o3oc  
    广角前端
    ]R)wBug  
    zNt//,={  
    DSEARCH 搜索宏
    $ eI cCLF  
    搜索宏请评论区留言获取代码 |X:`o;Uma  
    zX*5yNd  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 vLN KX;9  
    z*jaA;#  
    o[_,r]%+D  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: J?m/u6  
    _|12BVq  
    j3-o}6  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 DmuQE~DV  
    模拟退火(50,2,50 VNT?  
    查看畸变,没达到指标。 [q!]Ds" _  
    @H#Fzoo.  
    添加10阶非球面高阶项系数
    K% FK  
    '9WTz(0?  
    PANT部分加入 "}xIt)n%;  
    VY    5 G   10 `K+%/|!  
    VY    6 G   10 O-V] I0  
    VY    7 G   10 r&a} U6k(y  
    VY    8 G   10 U"8Hw@  
    VY    9 G   10 SF; \*]["f  
    VY   10 G   10 ";7N$hWE  
    VY   11 G   10 8Snv, Lb`^  
    VY   12 G   10 3>7{Q_5  
    VY   13 G   10 ck0%H#BYY  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    M| Gl&   
    )cizd^{  
    并在优化宏 AANT 中加入 AYY(<b  
    M 2.24 1 A P YA 1 zo@vuB.  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 P ah@d!%A  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 +8Q @R)3  
    M 1.568 1 A P YA .7 e< @$(w  
    r-$xLe7a  
    M 0.896 1 A P YA .4 )C?H m^ #  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 MMKN^a"GA  
    得到的结构
    |%5Aku0`s  
    &Wa3/mWK  
    Axb=1_--  
    NbU4|O i  
    查看 MTF ,没有达到指标 k%~;mu"4}  
    uVD^X*  
    添加16阶非球面高阶项系数
    SPlt=*C#_  
    HRE?uBkjf  
    PANT 部分加入 {'+{ASpO!  
    VY    5 G   16 3xz~##  
    VY    6 G   16 "AjC2P],  
    VY    7 G   16 Conik`  
    VY    8 G   16 zdPJ>PNU  
    VY    9 G   16 B<BS^waU  
    VY   10 G   16 &@@PJ!&  
    VY   11 G   16 6BA$v-VVU  
    VY   12 G   16 g#74c'+  
    VY   13 G   16 i?pd|J  
    VY   14 G   16 M} X `  
    同时注释掉所有 GSO GNO 3s%DF,  
    U 5j4iz'  
    优化 MTF
    D`G;C  
    a_+3, fP  
    AANT 部分加入以下指令 O&/n BHu\  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 7{M&9| aK  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X /PSXuVtu5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y -?#iPvk6  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X |)>+& xk  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Xe&9| M  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X qZ>_{b0f  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y L / PAC  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X  "9[2vdSX  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y ;|XX^  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 >G!=lLyR  
    {Lv"wec*x  
    得到的结构 *^; MWI  
    +UOVD:G  
    查看畸变
    4=^Ha%l  
    k*2khh-  
    查看技术指标
    ,aezMbg  
    O{ 3X`xAf  
    查看 MTF 和相对照度 1O0)+9T82  
    yy/'B:g  
    Tz6I7S-w  
    *[ 0,QEy  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    -J 6`  
    a3MI+  
    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 o8:9Y js  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 )d3C1Pd>  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 *"_W1}^  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 KAE %Wwjr  
    再把 GSHEAR 的权重增加 .,'4&}N}  
    sd+_NtH  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 ,f)+|?wz  
    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: v]@ XyF\j8  
    7]?y _%kT  
    插入真实光阑
    MaPhG<?  
    #"r_ 3  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 8VU(+%X  
    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 rIB./,  
    *B@#A4f"  
    d, i4WKp   
    Ux^ue9  
    设置孔径光阑 @kDY c8 t9  
    WS 输入 .EWjeVq  
    APS  -9 a(fiW%eFb  
    CSTOP dzbbFvG  
    WAP  2 hJ%$Te  
    gGCr~.5  
    修改优化宏
    KRd'!bG=1  
    89 m.,  
    v0&DD&mp  
    保留真实光阑 EGv]K|  
    qh}+b^Wi  
    .i )K#82  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, KMfIp:~  
    @Kt!uKrI  
    1xkk5\3]  
    最终结构数据
    e)-$ #qW  
    F&7Z(  
    最终结果的指标
    krlebPs[  
    'Q]Wk75  
    )iIsnM  
    oMM@{Jp  
    畸变图像和数据
    /'VuMMJ2  
    7,?ai6{  
    d5 ]-{+V+  
    照度
    &l`_D?{<#  
    X}={:T+6s  
    753gcY#i  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 \(^]R,~*!b  
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