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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: [NJ!  
    光学参数: $] w&`F-  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 MYjDO>(_  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) @{~x:P5g  
    像素大小  3.5um x 3.5um u},<On  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm b) .@ xS  
    焦距  待定 <r9J+xh*p  
    FN  ≤2 1jQz%^~  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) fz,8 <  
    总长  14-16mm [|uAfp5R  
    MTF  0视场  200LP/mm :m-HHWMN  
            0.7视场  142LP/mm ?6~RGg  
    畸变  <12.5% #y2="$ V  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% t3G%}d?  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 2}+V3/  
    CRA  8.0° llQDZ}T  
    有效波长  400nm~700nm nwW `Q>+#U  
    最大直径  15.5mm hm?-QVRPV  
    广角前端
    ~9 K4]5K-  
    R (4 :_ xc  
    DSEARCH 搜索宏
    %-H  
    搜索宏请评论区留言获取代码 G8eAj%88  
    Rl<~:,D  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 BDc*N]m}B1  
    N\ GBjr-d  
    CEZ*a 0}=  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: !P#lTyz  
    hA)3Ah*  
    eH79,!=2  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 eDIjcZ  
    模拟退火(50,2,50 \)`\F$CF  
    查看畸变,没达到指标。 SIzW3y[  
    Ca]vK'(  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ow%s_yV]R  
    L@0DT&5  
    PANT部分加入 qD Nqd  
    VY    5 G   10 swe6AQ-  
    VY    6 G   10 a)[tkjU  
    VY    7 G   10 1rT}mm/e;  
    VY    8 G   10 X~%Wg*Hm  
    VY    9 G   10 T?NwSxGo  
    VY   10 G   10 d v"  
    VY   11 G   10 HrWXPac A  
    VY   12 G   10 %e:VeP~  
    VY   13 G   10 OZ$u&>916  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ]%F3 xzOk  
    GP[;+xMBh  
    并在优化宏 AANT 中加入 !9OAMHa*9  
    M 2.24 1 A P YA 1 6e/2X<O  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 W!V06.  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 =i\~][-  
    M 1.568 1 A P YA .7 ,$7LMTVDrE  
    rJ KX4,M  
    M 0.896 1 A P YA .4 ]:Ocu--  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 nD!C9G#oS  
    得到的结构
    I?Eh 0fI  
    l,-smK69  
    J(g!>Sp!p  
    7H++ pOF  
    查看 MTF ,没有达到指标 ,5H$Tm,6\S  
    =}u;>[3  
    添加16阶非球面高阶项系数
    1m|1eAGS{  
    dV.)+X7<  
    PANT 部分加入 J6rXb ui$  
    VY    5 G   16 QWxCNt:^?  
    VY    6 G   16 @N1ta-D#  
    VY    7 G   16 Su-LZ'C\  
    VY    8 G   16 ;m@>v?zE  
    VY    9 G   16 oI/@w  
    VY   10 G   16 ;@ %~eIlu  
    VY   11 G   16 31<hn+pE &  
    VY   12 G   16 R qOEQ*k  
    VY   13 G   16 yV=hi?f-[V  
    VY   14 G   16 _Ev"/ %  
    同时注释掉所有 GSO GNO ;x| 4Tm  
    -L</,>p  
    优化 MTF
    /Y|9!{.  
    )u'oI_  
    AANT 部分加入以下指令 2m/1:5  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X VOp8 ,!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ~ m, z|  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ~u/Enl7\-  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X #^%Rk'W  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y G2 xYa$&][  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ]J?5qR:xCy  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y C  `k^So)  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ukzXQe;l1  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y >x (^g~i  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 x{5 I  
    _dIv{L!  
    得到的结构 FzFY2h;n]B  
    &.K=,+0_R/  
    查看畸变
    O BF5Tl4  
    (y=P-nm  
    查看技术指标
    Ab cmI*y  
    '?wv::t  
    查看 MTF 和相对照度 /N{xFt/?  
    }NiJDs  
    }eULcgRG  
    f*bs{H'5  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    b6R0za  
    +.b~2K1  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 SI8mr`gJ  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ]C}z3hhk  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 [ wr0TbtV  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 gy_n=jhi+  
    再把 GSHEAR 的权重增加 xH; 4lw  
    By:A9 s  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 LtXFGPQf  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: P_lk4 0X  
    b"/P  
    插入真实光阑
    e9o(hL  
    k0{Mq<V*%  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 -8#Of)W  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 57%:0loW  
    ;, 'eO i  
    Q~te`  
    CdC&y}u  
    设置孔径光阑 &AoXv`l4  
    WS 输入 zG+oZ  
    APS  -9 Mpb|qGi!  
    CSTOP A ElNf:  
    WAP  2 ^W3xw[{  
    jbMzcn~ehI  
    修改优化宏
    =uMoX -  
    ZMy,<wk  
    1g^N7YF  
    保留真实光阑 <Mxy&9}ic  
    U43PHcv_  
    svHs&v  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, @0-<|,^]  
    OqHD=D[  
    }gGcYRT  
    最终结构数据
    sMs 0*B-[  
    q: ?6  
    最终结果的指标
    j@&F[r  
    g.iiT/b  
    eM*@}3  
    6rq:jvlx$  
    畸变图像和数据
    H+;>>|+:~  
    o~*% g.  
    ?R#-gvX%  
    照度
     r@/+  
    !J3g,p*  
    3tA6r  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 Jx.Jx~  
     
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    离线tornado
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-24
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