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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: CTQF+Oe8O  
    光学参数: $As;Tvw.  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 ,y>,?6:>  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) xV[X#.3  
    像素大小  3.5um x 3.5um P?  VGY  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm S:4'k^E  
    焦距  待定 A(2_hl-  
    FN  ≤2 9{@[ l!]W  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) G=/a>{  
    总长  14-16mm l5QH8eNwME  
    MTF  0视场  200LP/mm Y m=ihQ|  
            0.7视场  142LP/mm '=K [3%U  
    畸变  <12.5% x.CUJ^_.  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% rXc-V},az8  
               y'=2.240mm   ≧70.0% u9My.u@-*%  
    CRA  8.0° 2K4Jkyi  
    有效波长  400nm~700nm v=e`e68U~  
    最大直径  15.5mm AVf'"~?  
    广角前端
    B/.+&AJw  
    pQAG%i^mF  
    DSEARCH 搜索宏
    s S(t }$  
    搜索宏请评论区留言获取代码 /~[+'  
    Dn~r~aR$g  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 =NLsT.aa  
    ^F2 OTz4n  
    f#mBMdj  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: |b" h+  
    m}&cXY  
    /(Mi2$@v1  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 qniP`P4E  
    模拟退火(50,2,50 r8>(ayJ,  
    查看畸变,没达到指标。 F5la:0fb  
    @v{lH&K:;  
    添加10阶非球面高阶项系数
    4j^-n_T  
    $BHbnsaQ  
    PANT部分加入 j06?Mm_c2  
    VY    5 G   10 yN}upYxp  
    VY    6 G   10 ]Hr:|2 |.  
    VY    7 G   10 +@*}_%^l"  
    VY    8 G   10 #yz5CWu  
    VY    9 G   10 QcQQQM  
    VY   10 G   10 0qP&hybL[(  
    VY   11 G   10 f}{ lRk  
    VY   12 G   10 >SRUC  
    VY   13 G   10 k\->uSU9  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    {6H%4n  
    GVS-_KP\  
    并在优化宏 AANT 中加入 fXfBDB  
    M 2.24 1 A P YA 1 [O~' \ Q  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 :sO^b*e /  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 Z{-x}${  
    M 1.568 1 A P YA .7 /8m2oL\<  
    j7r!N^  
    M 0.896 1 A P YA .4 2y6@:VxSh  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 !;Hi9,<#7g  
    得到的结构
    1$S;#9PQ  
    *;^!FBT  
    fDe4 [QQ8  
    5W hR |  
    查看 MTF ,没有达到指标 Ce&nMgd~  
    [f`^+,U  
    添加16阶非球面高阶项系数
    WH:[Y7D  
    Qdepzo>E  
    PANT 部分加入 2hB';Dv  
    VY    5 G   16 85;hs  
    VY    6 G   16 Jt-s6-2  
    VY    7 G   16 YA(_*h  
    VY    8 G   16 VjZ_L_U}  
    VY    9 G   16 )HZUCi/F]  
    VY   10 G   16 1X-KuGaD  
    VY   11 G   16 z9> yg_Q  
    VY   12 G   16 gkxEy5c[  
    VY   13 G   16 D@]gc&JN[  
    VY   14 G   16 Cjvgf .>$  
    同时注释掉所有 GSO GNO >Hh8K<@NL  
    mX@Un9k  
    优化 MTF
     $^&SEz  
    'Na \9b(  
    AANT 部分加入以下指令 XD1 x*#  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X OBF3)L]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X C):RE<X  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y >;E[XG^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X F[aow$",+}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y #3uBq(-Z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X &p?Oo^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ]U :1N C"  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X >{DHW1kF?  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 3F%Q q7v  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 |=OO$z;q|  
    hl4@Y#n  
    得到的结构 , N :'Z  
    %9_wDfw~  
    查看畸变
    *%0f^~!G<p  
    B x(+uNQ  
    查看技术指标
    id^U%4J  
    Y`FGD25`  
    查看 MTF 和相对照度 )G(6=l*  
    Lh=~3  
    JOj\#!\>k0  
    gto@o\&=  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    (wJtEoB9^  
    uO$ujbWZ  
    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 @5gZK[?|I  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 //--r5Q  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 M mg#Vy~  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 my#qmI  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ht^U VV2  
    I3Sl>e(Z  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 1B3,lYBM  
    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: Rl4r 9  
    ixJUq o  
    插入真实光阑
    +n(H"I7cU  
    $XS0:C0  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 (l 2 2p  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 <$liWAGX\  
    ` w Sg/  
    {d$S~  
    da@y*TO#i  
    设置孔径光阑 1A23G$D  
    WS 输入 KmV>tn BQ  
    APS  -9 GS{:7%=j  
    CSTOP 7YbI|~  
    WAP  2 l,/q# )5[  
    :C42yQAP  
    修改优化宏
    vg5zsR0u  
    T[)) ful  
    TJY$<:  
    保留真实光阑 e,E;\x &  
    81a&99k#  
    Y=G *[G#  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, w8%yX$<  
    m@JU).NKCS  
    o*n""m  
    最终结构数据
    whNRUOK:  
    ;J\{r$q  
    最终结果的指标
    [[D}vL8d  
    M O5fu!  
    3Gn2@`GC  
    u2<:mu[|P  
    畸变图像和数据
    whKr3)  
    gx[#@ (  
    ?l,i(I  
    照度
    [v-?MS  
    JXj`  
    !w f N~.Y  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 K=sQ_j.&Z  
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    离线tornado
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