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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: hPePB=  
    光学参数: os={PQRD  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 04l!:Tp,  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) 9!}8UALD  
    像素大小  3.5um x 3.5um 8tFoN*M  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm emPM4iG?!  
    焦距  待定 ]4]6Qki  
    FN  ≤2 c>Xs&_  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) 5ZK@`jkE  
    总长  14-16mm AKyUfAj3  
    MTF  0视场  200LP/mm UsQ+`\|  
            0.7视场  142LP/mm c>RFdc:U  
    畸变  <12.5% Zk"eA'"\  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% =~H<Z LE+  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ?ztkE62t  
    CRA  8.0° $m1z-i;/  
    有效波长  400nm~700nm (#RHB`h5  
    最大直径  15.5mm o`P %&  
    广角前端
    +M$Q =6/  
    z'\_jaj^  
    DSEARCH 搜索宏
    E!l!OtFL  
    搜索宏请评论区留言获取代码 I3mGo  
    d>fkA0G/9!  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 A '5,LfTu  
    ?_vakJ )  
    FrYqaP  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: vchm"p?9)  
    -~30)J=e`  
    Md2>3-  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 4.=3M  
    模拟退火(50,2,50 xt%7@/hiE  
    查看畸变,没达到指标。 !0@Yplj  
    W 7\f1}]H  
    添加10阶非球面高阶项系数
    4?7W+/~<&  
    CcFn.omA  
    PANT部分加入 3? 7\ T#=  
    VY    5 G   10 dEA6   
    VY    6 G   10 LBsluT  
    VY    7 G   10 n3Z 5t  
    VY    8 G   10 K4;'/cS  
    VY    9 G   10 $[&*Bj11Yg  
    VY   10 G   10 f Tl<p&b  
    VY   11 G   10 l q&wXi  
    VY   12 G   10 FCuB\ Q  
    VY   13 G   10 O#k6' LN?  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    2hkRd>)&5  
    A1#%`^W9  
    并在优化宏 AANT 中加入 fhp<oe>D  
    M 2.24 1 A P YA 1 h`k"A7M  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 9Hu/u=vB<  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 * %M3PTY\  
    M 1.568 1 A P YA .7 i2(1ki/|O  
    ;YX4:OBqr  
    M 0.896 1 A P YA .4 ); dT_  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 i Ae<&Ms  
    得到的结构
    {v2|g  
    (B_\TdQ  
    ?yR&/a  
    1ilBz9x*!  
    查看 MTF ,没有达到指标 o=?C&f{  
    ^(h+URFpA  
    添加16阶非球面高阶项系数
    rKf-+6Na  
    JJ'.((  
    PANT 部分加入 l0cA6b  
    VY    5 G   16 [tA;l+Q\&  
    VY    6 G   16 ,o,I5>`  
    VY    7 G   16 <-S%kA8  
    VY    8 G   16 cwWodPNm  
    VY    9 G   16 p2udm!)J  
    VY   10 G   16 }S$@ Ez6  
    VY   11 G   16 5qoSEI-m  
    VY   12 G   16 Zx  bq  
    VY   13 G   16 WRDjh7~Efn  
    VY   14 G   16 88h3|'*  
    同时注释掉所有 GSO GNO -'BA{#e}L  
    ?Poq2  
    优化 MTF
    '07P&g-  
    sWblFvHqrU  
    AANT 部分加入以下指令 sZm$|T0  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X :2-pjkhiwY  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X E7)= `kSl  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y FMkzrs  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X oK%K}{`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 09kt[  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X hk;7:G  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y {=-\|(Bx  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X mJ`A_0  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 'hv k  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 )}'U`'q  
     n>`as  
    得到的结构 jSuL5|Gui  
    >P $;79<  
    查看畸变
    w{90`  
    nn9wdt@.]  
    查看技术指标
    pBP.x#|  
    T%n2$  
    查看 MTF 和相对照度 A7`1-#  
    ${nX:!)  
    e^Ky<*Y  
    -x4X O`b  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    3lq Mucr  
    P#/HTu5q7  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 gzD@cx?V  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 xOHgp=#D  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 Css l{B  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 dVo.Czyd  
    再把 GSHEAR 的权重增加 pOkLb #  
    R$Tp8G>j  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 3y~r72J  
    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: Iu *^xn  
    ;/*6U  
    插入真实光阑
    :C8$Xi_i}  
    @*DyZB  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 JHJ~X v  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 -tI'3oT1  
    9bq<GC'eX8  
    0% #<c p  
    j]m|7]  
    设置孔径光阑 6q6FB  
    WS 输入 3 Lsj}p  
    APS  -9 \yGsr Bl  
    CSTOP c9nH}/I_  
    WAP  2 ~|AwN [  
    3QOUU,Dt$  
    修改优化宏
    2{.QjYw^  
    z|(+|pV(  
    N9<Ujom  
    保留真实光阑 [ dE.[  
    F[!ckes<bB  
    ,mL !(US  
    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, c$QX )V  
    !;!~n`  
    `O8b1-1q~  
    最终结构数据
    ^Mk%z9 ?  
    aRJ>6Q}  
    最终结果的指标
    LR,7,DH$9'  
    e%>b+ Sv  
    leiW4Fj  
    T4;T6 9j;,  
    畸变图像和数据
    ez9k4IO  
    (?b@b[D~4  
    Kw`VrcwjT  
    照度
    i o3yLIy,  
    z>[tF5  
    LN_OD5gZ  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 2w$t wW-  
     
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    离线tornado
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