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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: BO\l>\)Ir  
    光学参数: >Z^7=5K"O  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 )EO/P+&  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) Y,D\_il_  
    像素大小  3.5um x 3.5um kyJv,!};  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ?HIc=  
    焦距  待定 eEsEW<su  
    FN  ≤2 lGB7(  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) 0jv9N6IM  
    总长  14-16mm |~H'V4)zXu  
    MTF  0视场  200LP/mm mUy/lo'4  
            0.7视场  142LP/mm @6*<Xs =  
    畸变  <12.5% v85&s  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ^ +{ ~ ^y7  
               y'=2.240mm   ≧70.0% hl~(&D1^  
    CRA  8.0° 9r1pdG_C@  
    有效波长  400nm~700nm BHj]w*Ov  
    最大直径  15.5mm ~Y)Au?d(a  
    广角前端
    svpWABO  
    P[P!WLr""  
    DSEARCH 搜索宏
    q\#3G  
    搜索宏请评论区留言获取代码 #`"'  
    6X|KKsPzX  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 l^`!:BOtR  
    *MagicA  
    .M>u:,v  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: V2/+SvB2  
    D3.sR\Hxf  
    M/V >25`  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 P >N\q  
    模拟退火(50,2,50 1rPeh{SZ  
    查看畸变,没达到指标。 <i`EP/x  
    \((>i7C  
    添加10阶非球面高阶项系数
    !hH6!G  
    7 oZ-D~3  
    PANT部分加入 p'w[5'  
    VY    5 G   10 h]EXD   
    VY    6 G   10 TaolX*$5  
    VY    7 G   10 0[3b,  
    VY    8 G   10 95 ]%j\  
    VY    9 G   10 G|O"Kv6  
    VY   10 G   10 ]}v`#-Px(  
    VY   11 G   10 zx'`'t4~  
    VY   12 G   10 *R~oA`  
    VY   13 G   10 CKBi-q FH  
    VY   14 G   10
    优化畸变
     L<QDC   
    tb=L+WAIw  
    并在优化宏 AANT 中加入 q',a7Tf:  
    M 2.24 1 A P YA 1 xBw"RCBz^  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 +^69>L2V  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 9q8 rf\&  
    M 1.568 1 A P YA .7 p>}N9v;Bo  
    qw, >~  
    M 0.896 1 A P YA .4 |u}sX5/q  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 =kc{Q@Dk  
    得到的结构
    Gc 8  
    y mE`V  
    rLKDeB  
    i'5bPW  
    查看 MTF ,没有达到指标 v<c Hx/  
    '\_)\`a|  
    添加16阶非球面高阶项系数
    3o^V$N.  
    ',&MYm\  
    PANT 部分加入 {(MG: B  
    VY    5 G   16 Y-{spTI  
    VY    6 G   16 blPC"3}3Vd  
    VY    7 G   16 { o;0Fx  
    VY    8 G   16 a0LX<}   
    VY    9 G   16 uBMNkN8  
    VY   10 G   16 B+B v(p  
    VY   11 G   16 /nmfp&@  
    VY   12 G   16 ,pG63&?j  
    VY   13 G   16 z`2d(KE?  
    VY   14 G   16 CKR9APkv  
    同时注释掉所有 GSO GNO T a[74;VO  
    }N|/b"j9  
    优化 MTF
     nm~  
    UD(#u3z  
    AANT 部分加入以下指令 c]&VUWQ  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X _k@l-Bj  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X h/VYH(Tj  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y r 1a{Y8?  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X enr mjA&3  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y .R"L$V$RU.  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X $.cGRz  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 5.E 2fX  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X j w462h  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Y'~&%|9+T  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 P3|<K-dFAK  
    x}[` -  
    得到的结构 `->k7a0<b1  
    gc:>HX );)  
    查看畸变
    v%- V|L  
    4%7*tVG  
    查看技术指标
    %G SSy_c  
    Lgfr"{C  
    查看 MTF 和相对照度 tSYnc7  
    p[GyQ2k)  
    Dw[Q,SE   
    # 0 (\s@r.  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    K7Vr$,p  
    :F\f}G3  
    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 OY#_0p)i  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 Ye6O!,R  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ;CZcY] ol  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 HXQ rtJ  
    再把 GSHEAR 的权重增加 jY.%~Y1y  
    i5"q1dRQ  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 [)pT{QA  
    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: B=r/(e  
    q}i87a;m  
    插入真实光阑
    p'4P2   
    "LWuN>   
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 SAJ=)h~  
    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 D=vq<X'  
    MO/N*4U2  
    9="sx 8?  
    y<b0z\  
    设置孔径光阑 -*2X YTe  
    WS 输入 aB)DX  
    APS  -9 A{%;Hd`0/  
    CSTOP >>D i  
    WAP  2 Fm':sd)'X  
    TbVL71c  
    修改优化宏
    cF vx* n  
    WU\bJ}  
    z;fSd  
    保留真实光阑 *% *^a\2  
    j[cjQ]>~'  
    m5X=P5U  
    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, 7p$*/5fk  
    y~jIA p  
    Gf\_WNrSE+  
    最终结构数据
    E=NY{| >  
    eHe /w9`$R  
    最终结果的指标
    )}!'VIe^!  
    1_C6KS  
    G |^X:+  
    auW]rwY  
    畸变图像和数据
    |/;5|  z  
    :t^})%  
    u_8 22Z  
    照度
    {;DZ@2|  
    y3]"H(  
    -Wk"o?} q  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 n0pe7/Ai  
     
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    离线tornado
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