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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: q<[P6}.  
    光学参数: DCIxRPw  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 4B =7:r  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) y&q*maa[  
    像素大小  3.5um x 3.5um ([\  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 8_BV:o9kL  
    焦距  待定 5[k/s}g  
    FN  ≤2 W=^#v  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) 42_`+Vt]d7  
    总长  14-16mm l&OKBUG  
    MTF  0视场  200LP/mm tZ: _ag)o  
            0.7视场  142LP/mm c }Ft^Il  
    畸变  <12.5% `<`` 8  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% jVv0ST*z  
               y'=2.240mm   ≧70.0% Se :.4<  
    CRA  8.0° 8Wrh]egu1  
    有效波长  400nm~700nm h58`XH  
    最大直径  15.5mm R&8Iz yM  
    广角前端
    5{|7$VqPF  
    0%9 q8 M;  
    DSEARCH 搜索宏
    nhB1D-  
    搜索宏请评论区留言获取代码 p `8 s  
    c]x1HvPE  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 .b3Qfxc>  
    B:b5UD  
    iV5yJF{ZH  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ?i7%x,g(Z  
    6}gls}[0{e  
    *xx'@e|<;  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ,X[kt z  
    模拟退火(50,2,50 Fsmycr!R  
    查看畸变,没达到指标。 9_# >aOqL  
    rHC>z7+z.  
    添加10阶非球面高阶项系数
    fM]+SMZy  
    !o5 W  
    PANT部分加入 ''q@>  
    VY    5 G   10 _GXk0Ia3`  
    VY    6 G   10 HmiR.e%<b  
    VY    7 G   10 04LI]'  
    VY    8 G   10 .f*4T4eR-  
    VY    9 G   10 aGrIQq/k)%  
    VY   10 G   10 ,0~^>K  
    VY   11 G   10 nno}e/zqf  
    VY   12 G   10 H7z,j}l  
    VY   13 G   10 @oNH@a j%  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    K,Ef9c/+K  
    `> 7; !  
    并在优化宏 AANT 中加入 j#X.KM   
    M 2.24 1 A P YA 1 ;;_,~pI?k  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 6CV* Z\b  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 RJL2J]*S  
    M 1.568 1 A P YA .7 W3]_m8,Z  
    G! ]k#.^A,  
    M 0.896 1 A P YA .4 )#BMTKA^  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 5QW=&zI`=  
    得到的结构
    X\`_3=  
    49rf7NT-g  
    zcel|oz)  
    V@B__`y7  
    查看 MTF ,没有达到指标 j|4<i9^}  
    "9m2/D`=  
    添加16阶非球面高阶项系数
    T m_bz&Q  
    T_i:}ul  
    PANT 部分加入 =[H;orMr  
    VY    5 G   16 4E; VM{  
    VY    6 G   16 S/}2;\Xm  
    VY    7 G   16 txJr;  
    VY    8 G   16 ]p _L)  
    VY    9 G   16 %b%-Ogz;4  
    VY   10 G   16 7F zA*  
    VY   11 G   16 V^7V[(~`  
    VY   12 G   16 TlXI|3Ip  
    VY   13 G   16 $:cE ^8K  
    VY   14 G   16 qOe+ZAJ{%N  
    同时注释掉所有 GSO GNO W}3.E "K  
    {%<OD8>p  
    优化 MTF
    J5di[nu  
    )2pbpbWX>  
    AANT 部分加入以下指令 52Sa KA[  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X }O/U;4Z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 9)y/:sO<P  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y W0y '5`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X NiWa7/Hr  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y EqyeJq .  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X V `b2TS  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y W 0(_ ~  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X fdxLAC  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Ky|88~}:C9  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 ZRv*!n(Ug<  
    e&simX;W  
    得到的结构 o 4`hY/<t  
    ;,$NAejgd  
    查看畸变
    [OjF[1I)u  
    6o |kIBte-  
    查看技术指标
    y)F;zW<+  
    ~J5+i9T.)  
    查看 MTF 和相对照度 @AK n@T5  
    c;%_EN%  
    $"`- ^  
    <:(6EKJAq}  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    l\BVS)  
    *YW/_  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 r>dwDBE  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 #,S0HDDHn  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 9iXeBC  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 sC27FVwo  
    再把 GSHEAR 的权重增加 {_b%/eR1  
    ~hZ"2$(0  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 w<C#Bka  
    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: X- pqw~$  
    W!%]_I!&K  
    插入真实光阑
    VOKZ dC-  
    P1zKsY,l$<  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 9)0D~oUi  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 JCz@s~f\y  
    sqla}~CiX  
    +)kb(  
    E>&n.%  
    设置孔径光阑 E_Im^a  
    WS 输入 D Gr> 2  
    APS  -9 4Yxo~ m(  
    CSTOP wDcj,:h`  
    WAP  2 s<*XN NE7  
    "XB[|#&  
    修改优化宏
    2GFLnz  
    e .]KL('  
    0="%Y ^N  
    保留真实光阑 ,pqGX3  
    jL(qf~c_  
    =fu :@+  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, ">~.$Jp_4  
    >G);j@Q  
    W;_nK4$%'  
    最终结构数据
    z)'Mk[  
    UH]l9Aq$P  
    最终结果的指标
     =Qh\D  
    AP[|Ta  
    M9EfU  
    N U|d  
    畸变图像和数据
    ki[UV zd  
    < XP9@t&  
    5:O-tgig.  
    照度
    RMX:9aQ3F  
    e "/;7:J5\  
    MHSs!^/g5  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 aD=a,  
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