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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: !4B($]t  
    光学参数: X!%CYmIRb  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 *CtO Q  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) w8df-]r  
    像素大小  3.5um x 3.5um 0]3#3TH  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 4 u!)QG  
    焦距  待定 IirXF?&t  
    FN  ≤2 y9OxPq.Cy  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ,KHebv!  
    总长  14-16mm ,f;YJHEx8  
    MTF  0视场  200LP/mm 5g3D}F>OJ  
            0.7视场  142LP/mm H_<X\(  
    畸变  <12.5% fH/J8<  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ')Drv)L  
               y'=2.240mm   ≧70.0% tz&oe  
    CRA  8.0° CHqRCQR.  
    有效波长  400nm~700nm Z2,[-8,Kx  
    最大直径  15.5mm &v\  
    广角前端
    3~7X2}qU  
    &nk[gb o\  
    DSEARCH 搜索宏
    2O^7zW  
    搜索宏请评论区留言获取代码 *0GR }k  
    R7 )2@;i  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 Rs<li\GS  
    Bu\:+3)  
    kCO`JAH#  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: qMrBTq[  
    6 ZutU ~HS  
    H53dy*wb$  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 gxS*rzCG  
    模拟退火(50,2,50 _{fh/{b1  
    查看畸变,没达到指标。 o+o'!)  
    kDAPT_Gid  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ^x8yW brE  
    2`XG"[@  
    PANT部分加入 f,'gQ5\ X3  
    VY    5 G   10 IXaF(2>  
    VY    6 G   10 h#ogL-UU  
    VY    7 G   10 .]_ (>^6  
    VY    8 G   10 h7iI=[_V  
    VY    9 G   10 dy^Zlu` f  
    VY   10 G   10 DeTx7i0  
    VY   11 G   10 ,U\F <$O  
    VY   12 G   10 %Y7\0q~Z  
    VY   13 G   10 T( UPWsj  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    'gDhi!h%  
    gZI88Q  
    并在优化宏 AANT 中加入 cN}Aeo  
    M 2.24 1 A P YA 1 YY\$lM  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 h JVy-]  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 <<,YgRl2  
    M 1.568 1 A P YA .7 afVl)2h  
    s}NE[Tw  
    M 0.896 1 A P YA .4 T2Q`Ax7  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 KiXRBFo  
    得到的结构
    aNX M~;5~  
    8[zux4<m  
    ?U\@?@  
    0}a="`p#<  
    查看 MTF ,没有达到指标 sEQAC9M  
    E;Akm':  
    添加16阶非球面高阶项系数
    \uT2)X( N  
    +HGPn0As  
    PANT 部分加入 jF5Y-CX  
    VY    5 G   16 8T&.8r  
    VY    6 G   16 MN wMF  
    VY    7 G   16 ^Jv$Wx  
    VY    8 G   16 ?C%mwW3pc  
    VY    9 G   16 O#j&8hQ>  
    VY   10 G   16 sop *?0  
    VY   11 G   16 i%M6$or  
    VY   12 G   16 {h< V^r  
    VY   13 G   16 7rF )fKW  
    VY   14 G   16 qD@]FEw!O  
    同时注释掉所有 GSO GNO k[{h$  
    p$mx  
    优化 MTF
    ?X'm>R. @  
    ZCP r`H  
    AANT 部分加入以下指令 /I`A wCx  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X = ;hz,+  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ,".1![b  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y k0@b"y*  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X C`4m#  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y WOw( -  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X X+0+ }S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Rm i4ZPb.  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X d:j65yu  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y +v!% z(  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 t)!(s,;T  
    L5-p0O`R  
    得到的结构 ! MTmG/^  
    16J" QUuG  
    查看畸变
    .paKV"LJ  
    aR- ?t14  
    查看技术指标
    O,a1?_m8  
    <$ "   
    查看 MTF 和相对照度 HLlp+;CF><  
    yYdow.b!  
    I34|<3t$  
    k H.e"e  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    d[0 R#2y=  
    J~}%j.QQ7  
    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 mz[Q]e~&i  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 -o+<m4he  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 4p}?QR>tZ  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 vYPZVqF_$  
    再把 GSHEAR 的权重增加 }0y2k7^]  
    jTeHI|b  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Oq`CKf  
    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: I_dO*k%l  
    Z,jR:_ p  
    插入真实光阑
    j[ fE^&  
    Iez`g<r  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 4X}.aZO&b  
    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 Wb1?>q  
    M:PEY*4H  
    sB~|V <  
    P]~apMi:  
    设置孔径光阑 9I|D"zXn  
    WS 输入 |ee A>z"I  
    APS  -9 _HAtTW  
    CSTOP 6zZT5 Kn  
    WAP  2 ^uV=|1<%  
    d,5,OJY2f  
    修改优化宏
    x\i+MVR-  
    B7 #O>a  
    "9^OT  
    保留真实光阑 ~LfFLC  
    +lhjz*0  
    Ib&]1ger#=  
    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, )wM881_!  
    u]766<Z  
    Ux!q(9<_  
    最终结构数据
    Clo}kdkd_  
    L!c.1Rf_  
    最终结果的指标
    VE $Kdo^  
    w;wgh`ur  
    N hY`_?)  
    2Kmnt(>  
    畸变图像和数据
    '44I}[cA/  
    qydRmi  
    g9.y`o}c  
    照度
    o'KBe%@/  
    W}iDT?Qi  
    _, r6t  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 @TraEBJGL  
     
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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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