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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: ; _i0@@J  
    光学参数: V8&/O)}o  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Gx ZQ{ \  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) W7A'5  
    像素大小  3.5um x 3.5um (r[<g*+3  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 16N8h]l  
    焦距  待定 ^qbX9.\  
    FN  ≤2 oz5o=gt7  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) F.8{ H9`  
    总长  14-16mm gSj-~k P  
    MTF  0视场  200LP/mm Xy*X4JJh^  
            0.7视场  142LP/mm ,.FTw,<  
    畸变  <12.5% %Y Rg1UKY  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% `A <yDy  
               y'=2.240mm   ≧70.0% lO $M6l  
    CRA  8.0° )+t5G>yKK  
    有效波长  400nm~700nm H[N&Wiq/|  
    最大直径  15.5mm )Q xv9:X  
    广角前端
    n'*Ljp  
    6 qKIz{;  
    DSEARCH 搜索宏
    C6"!'6 W  
    搜索宏请评论区留言获取代码 GPx S.&  
    /1li^</|p`  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 9jPb-I-   
    Bh' vr3|  
    oh@r0`J]x  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: nnGA_7-t  
    8v^i%Gg  
    b"FsT  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 T (2,iG8  
    模拟退火(50,2,50 }BogE$tc  
    查看畸变,没达到指标。 "}HQ)54&  
    3Xh&l[.  
    添加10阶非球面高阶项系数
    #6H<JB  
    H4:TYh  
    PANT部分加入 sId5pY!  
    VY    5 G   10 , ;d9uG2  
    VY    6 G   10 wO!hVm,T a  
    VY    7 G   10 FY|x<-f  
    VY    8 G   10 oM7^h3R  
    VY    9 G   10 }"&(sYQ*`  
    VY   10 G   10 |%V.Lae  
    VY   11 G   10 _5m }g!  
    VY   12 G   10 5nj~RUK  
    VY   13 G   10 GC\/B0!  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    /MU<)[*Ro  
    KncoIw  
    并在优化宏 AANT 中加入 (&*F`\  
    M 2.24 1 A P YA 1 a ;S^<8  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 wKeqR$  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 .4Ny4CMHZ  
    M 1.568 1 A P YA .7 KFs` u6  
    ]czy8n$+  
    M 0.896 1 A P YA .4 g^C6"rsnl  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 VDPN1+1*  
    得到的结构
    ~Op1NE  
    v4zd x)  
    #`fT%'T!  
    LuqaGy}>-  
    查看 MTF ,没有达到指标 lhI;K4#  
    YQ)m?=+J  
    添加16阶非球面高阶项系数
    ^`!Daqk  
    PW`Tuj  
    PANT 部分加入 W^N"y &  
    VY    5 G   16 piG1&*  
    VY    6 G   16 $ B9=v  
    VY    7 G   16 Yq^y"rw  
    VY    8 G   16 ~ 9;GD4  
    VY    9 G   16 0&\Aw'21  
    VY   10 G   16 i`SF<)M(  
    VY   11 G   16 !:t9{z{Ixg  
    VY   12 G   16 'oHR4O*  
    VY   13 G   16 biG9?  
    VY   14 G   16 Xdq, =;  
    同时注释掉所有 GSO GNO =e;wEf%`  
    UH.cn|R  
    优化 MTF
    O$H150,Q  
    dvD<>{U,8  
    AANT 部分加入以下指令 Ax0,7,8y  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X (6BCFl:/Q<  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X EDo@J2A  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y |u{QI3#'  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 0uz"}v)  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y <n\.S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X eC$v0Gtq  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y mvgm o  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X I5L7BTe  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y C' ._}\nX  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 vs. uq  
    [tzSr=,Cg  
    得到的结构 ^PQV3\N  
    x 5SQ+7  
    查看畸变
    S |x)7NC  
    xiF%\#N  
    查看技术指标
    pD#"8h  
    :xPvEK[B7  
    查看 MTF 和相对照度 6EU4  
    (g m^o{  
    }BJ1#<  
    k Ml<  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    &%X Jf~IQ  
    u mlZ(??.  
    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 9@Sb! 9h  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ? sW`**j  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 y.:-  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 F?} *ovy  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ~It+|X=Kx  
    5{q/z^]  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 XyphQ}\u  
    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: vB5iG|b}  
    -^H5z+"^  
    插入真实光阑
    Q) BoWd  
    5"am>$rh  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 #L.}CzAz  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 p qN[G=0  
    %"Q!5qH&  
    .p9h$z^  
    %_MR.J+m2  
    设置孔径光阑 )95yV;n   
    WS 输入 a{HgIQg_>R  
    APS  -9 xqWrW)  
    CSTOP +g6j =%  
    WAP  2 Zfv(\SI  
    f_h"gZWV  
    修改优化宏
    R9/xC7l@  
    S1juAV=  
    b*F~%K^i$  
    保留真实光阑 7(8  
    P .4b+9T x  
    "!Oh#Vf  
    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, wT~;tOw~  
    aE+$&_>ef  
    &IEBZB\/+&  
    最终结构数据
    J5p!-N`NS  
    XjZao<?u  
    最终结果的指标
    ilp;@O6  
    Bb [e[,ah  
    PnIvk]"Ab  
    z!C4>,  
    畸变图像和数据
    d<GG (  
    JJ9e{~0 I  
    FR,#s^kF  
    照度
    B Ff. Rd95  
    W/r?0E  
    mz$Wo *FB  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 a^\- }4yR  
     
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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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