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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: Esx"nex  
    光学参数: [[ {L#  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 '9@} =pE  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) CNU,\>J@$  
    像素大小  3.5um x 3.5um IP<]a5  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm -|_#6-9  
    焦距  待定 &gGh%:`B  
    FN  ≤2 9vX~gh{]~  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) .l1uqCuB  
    总长  14-16mm iR(=< >  
    MTF  0视场  200LP/mm m ^?a/  
            0.7视场  142LP/mm T'C^,,if  
    畸变  <12.5% tE=;V) %we  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% )c432).Z  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 5 1&||.  
    CRA  8.0° _TLB1T^/4  
    有效波长  400nm~700nm my1FW,3  
    最大直径  15.5mm d-k`DJ!  
    广角前端
    +hiskV@v  
    yn`P:[v  
    DSEARCH 搜索宏
    qK=uSL o\+  
    搜索宏请评论区留言获取代码 |-+IF,j  
    kxvzAKz~  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 +q<G%PwbV  
    bn*SLWWQ.3  
    ,76xa%k(U|  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: >G#SfE$0  
    cJ^{iOQ+  
    n VNz5B  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 yq7gBkS  
    模拟退火(50,2,50 LZR x>q^  
    查看畸变,没达到指标。 YmwUl>@{  
    _EEOBaZ  
    添加10阶非球面高阶项系数
    !{S& "  
    Xg4i H5!E  
    PANT部分加入 oeKVcVP|'&  
    VY    5 G   10 O-uno{Fd*  
    VY    6 G   10 ),!1B%  
    VY    7 G   10 <y`M Upf]  
    VY    8 G   10 A.YXK%A%  
    VY    9 G   10 Q%T[&A}3B  
    VY   10 G   10 NpPuh9e{  
    VY   11 G   10 iY[+BI:  
    VY   12 G   10 6< hE]B)  
    VY   13 G   10 'r 0kX||  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    %$Sm ei  
     WPu-P  
    并在优化宏 AANT 中加入 9'" F7>d  
    M 2.24 1 A P YA 1 #lDW?  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 w! kWG,{C  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 nhdOo   
    M 1.568 1 A P YA .7 ]Y.GU7`  
    z?3t^UPW  
    M 0.896 1 A P YA .4 L ^E#"f  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 rWMG6+Scb  
    得到的结构
    1-=ZIHW  
    gJFx#s0?6.  
    |O';$a1S  
    3xX ^pjk  
    查看 MTF ,没有达到指标 p[^a4E_v  
    !E@4^A80\W  
    添加16阶非球面高阶项系数
    I%<LLkQ  
    , RKl  
    PANT 部分加入 a #`Y(R'  
    VY    5 G   16 MW|*Z{6*  
    VY    6 G   16 ) Vf!U"  
    VY    7 G   16 g15~+;33N  
    VY    8 G   16 QWQJSz5  
    VY    9 G   16 1=@csO_yn  
    VY   10 G   16 cF V[k'F  
    VY   11 G   16 o|cx?  
    VY   12 G   16 zB68%  
    VY   13 G   16 _c$F?9:  
    VY   14 G   16 P P-U.  
    同时注释掉所有 GSO GNO nRHxbE}::  
    p}e1!q;N  
    优化 MTF
    ;@<Rh^g]  
    Kt5k_9  
    AANT 部分加入以下指令 mDdL7I  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X [k<.BCE  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X xf4CM,Z7(  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y IzI2w6a  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X {A`J0ol<B9  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y g-LMct8$  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X M/a40uK  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 5< $8.a#  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X =@ d/SZ|(E  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y ?RPVd8PUhN  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 e.VQ!)>  
    (jp!q ,)  
    得到的结构 S Rb-eDk'  
    ;k:17&:8ue  
    查看畸变
    M.o H,Kd6  
    aoHAB<.C  
    查看技术指标
    Ud& '*,  
    wx*03(|j;  
    查看 MTF 和相对照度 Wl0p-h  
    jB"IJ$cD  
    !O 0{ .k  
    3EV?=R  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    cH:9@>'$a  
    A}4 ",  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 J{U 171  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 {\vcwMUzZ  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 POI|#[-V  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 z 4qEC  
    再把 GSHEAR 的权重增加 m*'hHt n  
    3}2;*:p4Y  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Y[0mTL4IO  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: /hSEm.<  
    Oq*;GR(Q  
    插入真实光阑
    7 MS-Gs|  
    e<$s~ UXv  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 *cP(3n3]R  
    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 ?mHu eX  
    WX* uhR  
    : G'a"%x  
    5)C`W]JE  
    设置孔径光阑 8?hZ5QvA(j  
    WS 输入 8?N![D\@  
    APS  -9 \Mzr[dI  
    CSTOP _BoYy JQH  
    WAP  2 ]E $bK  
    z&Xk~R*$  
    修改优化宏
    FQ>y2n=<d  
    n s#v?D9NF  
    Y|6gg  
    保留真实光阑 qVW3oj<2  
    fTt\@" V  
    A|( !\J0  
    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, N~ajrv}kd  
    @E4ya$A)F  
    G 2`hEX%  
    最终结构数据
    =I0J1Ob  
    mu2|%$C;$  
    最终结果的指标
    M(1cf(<+  
    P@5}}vwS  
    uO>pl37@  
    _jb&=f8  
    畸变图像和数据
    J1w,;T\55  
    ,3 [FD9  
    +;,X?E]g  
    照度
    OF0v0Y/a  
    R*?!xDJ  
    @RZbo@{~  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 i|rCGa0}  
     
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    离线tornado
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