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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: Qejzp/2  
    光学参数: 4f1*?HX&  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 9:m+mpL=9  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) 3sL#_@+yz  
    像素大小  3.5um x 3.5um )h/fr|  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm vu1:8j  
    焦距  待定 CR _A{(  
    FN  ≤2 fu|I(^NV  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ,JjTzO  
    总长  14-16mm ClEtw   
    MTF  0视场  200LP/mm eC3ZK"oJ  
            0.7视场  142LP/mm 0 8U:{LL  
    畸变  <12.5% .$r(":A#)  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% xOt|j4  
               y'=2.240mm   ≧70.0%  g6~uf4;  
    CRA  8.0° V^Nc0r   
    有效波长  400nm~700nm 4[(P>`Unx  
    最大直径  15.5mm BEY}mR]  
    广角前端
    &^Xm4r%u_  
    %8v?dB;>x`  
    DSEARCH 搜索宏
    YlYTH_L>E  
    搜索宏请评论区留言获取代码 Nc7YMxk'H  
    ^,rbA>/L  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 -PX {W)Aw  
    ruA!+@or  
    \:Nbl<9(9  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: 0h5T&U]${Y  
    i#eb%9Mn  
    ^y?? pp<1J  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 cLXMq"?C  
    模拟退火(50,2,50 wWH5T}\  
    查看畸变,没达到指标。 T+gqu &9R  
    Dl7#h,GTc<  
    添加10阶非球面高阶项系数
    _|#)tWy}  
    8J>s|MZ  
    PANT部分加入 0R; ;ou  
    VY    5 G   10 -m-~  
    VY    6 G   10 Q!@" Y/  
    VY    7 G   10 |i|>-|`!  
    VY    8 G   10 9iGJYMWf  
    VY    9 G   10 fghJj@ES  
    VY   10 G   10 [rf.P'p%  
    VY   11 G   10 k<AnTboa  
    VY   12 G   10 jirxzj  
    VY   13 G   10 :V >Z|?[*H  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    R@ihN?k  
    D V C};  
    并在优化宏 AANT 中加入 d^,u"Z9P  
    M 2.24 1 A P YA 1 T[c ;},  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 []'BrG)!  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 |J8c|h<  
    M 1.568 1 A P YA .7 &6!x;RB  
    p6sXftk  
    M 0.896 1 A P YA .4 &t`l,]PQ=6  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 @C?RbTHy  
    得到的结构
    x|1OGbBK  
    MvQ0"-ZQ  
    Y68oBUd_E  
    $My%7S/3  
    查看 MTF ,没有达到指标 O,hT< s "  
    n)[{nkS6[  
    添加16阶非球面高阶项系数
    zs WYV n]  
    3Ju<jXoo!  
    PANT 部分加入 EdLbVrN,  
    VY    5 G   16 =r#of|`Q  
    VY    6 G   16 "*<9)vQ6|  
    VY    7 G   16 8I`>tY  
    VY    8 G   16 Hh,q)(Wo  
    VY    9 G   16 s )\%%CM  
    VY   10 G   16  >.0B%  
    VY   11 G   16 4OC ^IS  
    VY   12 G   16 `cCsJm$V"  
    VY   13 G   16 w8c71C  
    VY   14 G   16 vDqmD{%4N  
    同时注释掉所有 GSO GNO +A O(e  
    [Jwo,?w  
    优化 MTF
    ,d$V-~2,  
    ~CQsv `  
    AANT 部分加入以下指令 ,A4v|]kq]  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X KHI-m9(  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X =:uK$>[  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y }e  s  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X X6kCYTJYF  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y VMZ\9IwI  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ( hp 52Vse  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y JN,4#,  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X FxW~Co  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y z;J"3kM  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 JgEPzHgx  
    !#Ub*qY1Z  
    得到的结构 //xK v{3fI  
    VG_ PBG(  
    查看畸变
    V9mqJRFJ:  
    'pa[z5{k+  
    查看技术指标
    ,( u- x!  
    p(=}Qqdr8  
    查看 MTF 和相对照度 !{>'jvH  
    b bCH(fYbu  
    *eK\W00  
    >k }ea5+  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ?0*,x)t  
    H|JPqBNRh  
    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 _)XQb1]  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 f#f<Ii  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 U[,."w]T  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 > mk>VM  
    再把 GSHEAR 的权重增加 E^qJ5pr_P  
    `\_>P@qz  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 +N n $  
    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: K2|2Ks_CS  
    j*Uz.q?  
    插入真实光阑
    tpPP5C{  
    $lVR6|n  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 w`KqB(36  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 3b{ 7Z 2  
    ![1+=F !  
     Z(F['Zf  
    sE:~+C6o:  
    设置孔径光阑 vxE#6  
    WS 输入 !:Z lVIA  
    APS  -9 RGg=dN  
    CSTOP pW5ch"HE  
    WAP  2 Ec'Hlsgh&T  
    n#$sLXVy  
    修改优化宏
    ``mnk>/  
    iq1HA.X(  
    7M8oI.?C|  
    保留真实光阑 *yl?M<28  
    3']a1\sy^  
    vG'6?%38  
    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, Eqizx~eqq  
    8FT]B/^&m  
    pmwVVUEQ  
    最终结构数据
    ;*u"hIl1/  
    NTWy1  
    最终结果的指标
    (/gv U80  
    =M6Ph%  
    @6lw_E_5  
    NMs 8^O|0  
    畸变图像和数据
    |VX )S!  
    %cO^:  
    ES}V\k*}  
    照度
    )2sE9G,  
    O:E0htdWr  
    {'8td^JEE  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ^/~ZP?%]  
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