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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: 40 A&#u9o  
    光学参数: kX igX-  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 63.( j P1;  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) W7%p^;ZQ$  
    像素大小  3.5um x 3.5um :[ L{KFQU  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm fG<Dhz@  
    焦距  待定 U%Dit  
    FN  ≤2 l<$rqz3D  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) /CIx$G  
    总长  14-16mm <H<!ht%q3  
    MTF  0视场  200LP/mm mRwXN*Izw  
            0.7视场  142LP/mm *:?QB8YJ  
    畸变  <12.5% }bZ 8-v  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% M#ZT2~+CT  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 7`Qde!+C  
    CRA  8.0° 6e*%\2UA  
    有效波长  400nm~700nm % =y;L:S\p  
    最大直径  15.5mm m[8IEKo  
    广角前端
    [C~fBf5  
    HB%K|&!+  
    DSEARCH 搜索宏
    Og +)J9#  
    搜索宏请评论区留言获取代码 _jW>dU^B  
     Kr S  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 iA]DE`S  
    5;}2[3}[  
    { AFf:[G  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: {JXf*IJ  
    J l\'V  
    ^,Lt Ewd~Y  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 >Dxe>Q'df  
    模拟退火(50,2,50 #kj~G]QA  
    查看畸变,没达到指标。 !-7_ +v>  
    ]7*kWc2  
    添加10阶非球面高阶项系数
    tbg*_ZQO u  
    Ha?G=X  
    PANT部分加入 X2LV&oi  
    VY    5 G   10 7vw;Egd@@-  
    VY    6 G   10 E!uJ6\  
    VY    7 G   10 { E^U6@  
    VY    8 G   10 Vu=] O/ =P  
    VY    9 G   10 _FT6]I0  
    VY   10 G   10 \Fq1^ 8qa  
    VY   11 G   10 l(#1mY5!q8  
    VY   12 G   10 lVP |W:~K  
    VY   13 G   10 M%3Wy"YQ,n  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ubi~%  
    +N7"EROc  
    并在优化宏 AANT 中加入 >:A<"wZ  
    M 2.24 1 A P YA 1 r5[4h'f  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 w=|py>%  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 .8K6C]gw  
    M 1.568 1 A P YA .7 cu)U7  
    RB IOdz  
    M 0.896 1 A P YA .4 5} G:D  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 mf$Sa58  
    得到的结构
    *U_S1>0n  
    C!5I?z&  
    f9a$$nb3`  
    ?.Q3 pUT  
    查看 MTF ,没有达到指标 a_MFQf&KV  
    HAd%k$Xu{  
    添加16阶非球面高阶项系数
    !j0_ cA  
    TU%bOAKF\  
    PANT 部分加入 b4)k&*dfR  
    VY    5 G   16 _KN: o10U  
    VY    6 G   16 \ADLMj`F|  
    VY    7 G   16 |kseKZ3  
    VY    8 G   16 Q(e{~ ]*  
    VY    9 G   16 tvGlp)?.  
    VY   10 G   16 kutJd{68  
    VY   11 G   16 -x{&an=  
    VY   12 G   16 ' Rc#^U*n  
    VY   13 G   16 t3a#%'Dv  
    VY   14 G   16 hl<y4y&|  
    同时注释掉所有 GSO GNO z0 \N{rP&  
    O@wK[(w^  
    优化 MTF
    Y& 5.9 s@'  
    n[P\*S  
    AANT 部分加入以下指令 Im+ 7<3Z  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X j`9Qzi1  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X m8+:=0|$  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y !W /C[$E  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X m]P/if7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y KUFz:&wK  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ^Q\XGl  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y q/x/N5HU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ot }6D  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y @vt$MiOi  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 #x)8f3I  
    u{Ak:0G7  
    得到的结构 N&m_e)E5c  
    mX;H((  
    查看畸变
    (;ADW+.`J  
    1'fb @vO  
    查看技术指标
    1qZG`Vz  
    |'$ l7  
    查看 MTF 和相对照度 i ?-Y  
    0>FE%  
    Mq'IkSt'  
    ?Oc -aa  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    9yL6W'B!  
    O|e}   
    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 RG}}Oh="v  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 `HyF_m>\  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ,v7Q*3  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 bLlH//ZRH  
    再把 GSHEAR 的权重增加  :,~K]G  
    t^U^Tr  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 n[CoS  
    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: 8R?I`M_b  
    FM\[].  
    插入真实光阑
    6|#g+&[  
    U&W"Ea=R/  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 lDN?|YG  
    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 QNg\4%  
    fGarUV  
    !8/gL  
    JC2*$qu J  
    设置孔径光阑 u"Y]P*[k  
    WS 输入 [.&[<!,.  
    APS  -9 ;4kT?3$l  
    CSTOP N|Habua<Xw  
    WAP  2 Y;_T=  L  
    vRr9%zx  
    修改优化宏
    X<euD9?  
    X"<|Z]w  
    $5A^'q  
    保留真实光阑 P }Te"Y  
    R=$Ls6z  
    #jP/k.  
    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, y6%<zhs  
     zy>}L #  
    (B}+h   
    最终结构数据
    j^ EbO3  
    0( //D;j  
    最终结果的指标
    U^?= 0+  
    *eGM7o*\X  
    tX?J@+  
    %5Rq1$D  
    畸变图像和数据
    S#2[%o  
    {Hk/1KG>  
    7'eh)[T  
    照度
    3.),bm  
    ~L'nz quF  
    6Xa.0(h  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 +)gB9DoK  
     
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    离线tornado
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