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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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    离线小火龙果
     
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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: daB l%a=  
    光学参数: mw(c[.*%  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 hkwa""-  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ihiuSF<NaQ  
    像素大小  3.5um x 3.5um ?QMclzh*-  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 1<a@p}  
    焦距  待定 w=D%D8 r2  
    FN  ≤2 ~|'y+h89  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) slge+xq\J  
    总长  14-16mm &{zwM |Q@?  
    MTF  0视场  200LP/mm NFY|^*bll  
            0.7视场  142LP/mm V~T`&  
    畸变  <12.5% 6Lg!L odu  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% X a"XB  
               y'=2.240mm   ≧70.0% lk_s!<ni  
    CRA  8.0° my ;  
    有效波长  400nm~700nm \5'O.*pr  
    最大直径  15.5mm (_w %  
    广角前端
    \P l,' 1%  
    @7@e`b?  
    DSEARCH 搜索宏
    .Vo"AuC}  
    搜索宏请评论区留言获取代码 _%wK}eH+sy  
    ]{!!7Zz  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 Fn86E dFM  
    Z|ZBKcmg  
    <i}q=%W!1  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: d"H<e}D  
    [d4,gEx`Q\  
    PwW^y#96  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ,`<^F:xl  
    模拟退火(50,2,50 %K h2E2Pe  
    查看畸变,没达到指标。 :be:-b%K  
    rI0)F  
    添加10阶非球面高阶项系数
    Fweh =v  
    }RcK_w@Jx)  
    PANT部分加入 J`w]}GlH  
    VY    5 G   10 )A="eW_>  
    VY    6 G   10 XzT78  
    VY    7 G   10 la'e[t7  
    VY    8 G   10 +D :83h{  
    VY    9 G   10 n{dP@_>WS  
    VY   10 G   10 S dIGU[fm  
    VY   11 G   10 W|ReLM\  
    VY   12 G   10 GAv)QZyV$  
    VY   13 G   10 \Yj#2ww  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    TdQ ]G2  
    %_R$K#T^,  
    并在优化宏 AANT 中加入 `#u l,%  
    M 2.24 1 A P YA 1  ispkj'  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 PzjaCp'  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 FZiZg;  
    M 1.568 1 A P YA .7 MZT6g.ny  
    6|,e%  
    M 0.896 1 A P YA .4 .i$,}wtw  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 16I&7=S,  
    得到的结构
    !:(C"}5wM  
    %a5t15 9  
    R'zu"I  
    rO0ZtC{K  
    查看 MTF ,没有达到指标 "2a$1Wmj(  
    t)9]<pN%  
    添加16阶非球面高阶项系数
    CoU3S,;*  
    A2y6UzLYD  
    PANT 部分加入 eUt=n)*`  
    VY    5 G   16 +UzXN$73  
    VY    6 G   16 }sv!=^}BY3  
    VY    7 G   16 OU!nN>ln  
    VY    8 G   16 8O6_iGTBh  
    VY    9 G   16 || [89G  
    VY   10 G   16 *C\(wL  
    VY   11 G   16 LfEvc2 v=g  
    VY   12 G   16 20aZI2sk`  
    VY   13 G   16 XYjcJ  
    VY   14 G   16 XYe~G@Q Z  
    同时注释掉所有 GSO GNO 6 mCq/$  
    GM](=|F  
    优化 MTF
    F?z<xL@  
    |8H_-n  
    AANT 部分加入以下指令 8lwFAiC8  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 5SUN.%y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X IZ*}idlkn/  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y !tU'J"Zy  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X Pp+~Cir  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y D*\v0=P'?  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X bDDqaO ,8  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y y}N&/}M:}8  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X Q&xjF@I  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Pt)S;6j   
    运行优化并模拟退火(50,2,50 Ry z?v<)h  
    f^p^Y F+  
    得到的结构 :\b|dvI<  
    DzC Df@TB"  
    查看畸变
    n!G.At'JP  
    @RGDhwS47  
    查看技术指标
    hGI+:Js6  
    >7'+ye6z  
    查看 MTF 和相对照度 SWs3SYJ\  
    := <0=JE#  
    CvK3H\.&;k  
    BC! 6O/kr  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    r<c #nD~K  
    R_1qn  
    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 H_w%'v&  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 R)oB!$k  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 d yh<pX/$  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 B>z?ClH$R  
    再把 GSHEAR 的权重增加 E9+HS  
    byGn,m  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 i%;"[M  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: K]/Od  
    !`&\Lx_  
    插入真实光阑
     l{$[}<  
    (}smW_ `5  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 =gjDCx$|  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 :et#0!  
    PcC/_+2  
    Vr=OYI'A  
    J;}3t!  
    设置孔径光阑 gCuAF$o  
    WS 输入 2&he($HIzg  
    APS  -9 Bz /@c)  
    CSTOP @;iXp>&&  
    WAP  2 <T+!V-Pj*  
    z.oU4c  
    修改优化宏
    V`#.7uUP  
    HYCuK48F[_  
    %S@L|t  
    保留真实光阑 8(f:U@BS  
    PFrfd_s{>\  
    8Pmdk1 ~  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, 8'#/LA[uPe  
    bT )]'(Xy  
    0uvzxmN  
    最终结构数据
    K j3?ve~  
    9Uf j  
    最终结果的指标
    YKZa$@fA?  
    4!.(|h@  
    3j Z6kfj  
    upy\gkpnGO  
    畸变图像和数据
    b2C`g]ibQ  
    LWnR?Qve<  
    J00VTb`  
    照度
    "=1;0uy]  
    p H@]Y+W  
    0bS|fMgc  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ;# uZhd  
     
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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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