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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: {LCKt/Z>P  
    光学参数: @L0)k^:  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 |L:X$oM  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) p<w C{D  
    像素大小  3.5um x 3.5um ,q{~lf -  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm h'_$I4e)  
    焦距  待定 ,068IEs  
    FN  ≤2 vz1I/IdTd  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) 9RkNRB)8  
    总长  14-16mm uK1VFW  
    MTF  0视场  200LP/mm H\9ePo\b~  
            0.7视场  142LP/mm GZY:EHuz[  
    畸变  <12.5% 3*(><<ZC  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% t=s.w(3t  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 8LXK3D}?3  
    CRA  8.0° yUO%@;  
    有效波长  400nm~700nm ^gR~~t;@  
    最大直径  15.5mm CJs ~!ww  
    广角前端
    P7l3ZH( g  
    -9o7a_Z  
    DSEARCH 搜索宏
    L 7LUy$M-<  
    搜索宏请评论区留言获取代码 R|Uu  
    y-gXGvZ  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 /WK1(B:  
    141xi;o  
    u|D L?c>W  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: *!3qO^b?  
    BqdpJIr  
    A* Pz-z>z  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 b' ~WS4xlD  
    模拟退火(50,2,50 [8oX[oP  
    查看畸变,没达到指标。 r>CBp$  
    \0&$ n  
    添加10阶非球面高阶项系数
    [6/8O  
    ];N/KHeZ  
    PANT部分加入 yF+mJ >kj  
    VY    5 G   10 8|5+\1!#/)  
    VY    6 G   10 [kqO6U  
    VY    7 G   10 %afF%y  
    VY    8 G   10 6k<3,`VV|  
    VY    9 G   10 ~d ~oC$=TC  
    VY   10 G   10 j8rxhToC  
    VY   11 G   10 'UZ i>Ta  
    VY   12 G   10 LW">9 ;n  
    VY   13 G   10 uX&h~qE/  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    W2M[w_~QE  
    w"O;: `|n  
    并在优化宏 AANT 中加入 8E9k7  
    M 2.24 1 A P YA 1 Xr88I^F;  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 }h8U.k?v  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 T eu.i   
    M 1.568 1 A P YA .7 L6ypn)l  
    >enP~uW[#  
    M 0.896 1 A P YA .4 <DII%7q,6/  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 bBGg4{  
    得到的结构
    SbsdunW+?  
    .SOCWznb  
    N.SV*G @  
    uigzf^6,  
    查看 MTF ,没有达到指标 mD*!<<Sw  
    [TxvZq*4  
    添加16阶非球面高阶项系数
    q^<;B Y  
    rhGB l`(B  
    PANT 部分加入 ]g,j  
    VY    5 G   16 x`'s  
    VY    6 G   16 Qp2~ `hD  
    VY    7 G   16 k ,r*xt  
    VY    8 G   16 57;( P  
    VY    9 G   16 L},o;p:  
    VY   10 G   16 XjxI@VXzUV  
    VY   11 G   16 f}?p Y"yvO  
    VY   12 G   16 V|{~9^  
    VY   13 G   16 qP=a:R-  
    VY   14 G   16 2|`Mb~E;  
    同时注释掉所有 GSO GNO TY` R_  
    rm|,+ {  
    优化 MTF
    2(Yt`3Go(  
    r"\<+$ 7  
    AANT 部分加入以下指令 W v,?xm  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X N~S#( .}[  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 3jto$_3'w  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y  Lu[Hz8  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X %uo#<Ny/ I  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 4=& d{.E  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ]xIgP%  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Q2Uk0:M  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X V warU(*  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y =OKUSHu@V  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 ?3v-ppw%  
    e%0IE X  
    得到的结构 KQ(S\  
    Kf$6D 79#  
    查看畸变
    E|6@h8 #  
    [:A">eYI  
    查看技术指标
    tM;+U  
    +|4olK$[  
    查看 MTF 和相对照度 N2u4MI2  
    1Eryw~,,9i  
    +hH7|:JQ  
    ";n%^I}  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    j1ap,<\.k  
    >9<rc[  
    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 Ie8K [ >  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 -YipPo"a  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 Vu<mOuh  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 c5[ ~2e  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ~BBh4t&  
    E6-~  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 >R\@W(-g`  
    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: bF +d_t  
    bW3Ah?0N  
    插入真实光阑
    T%YN(f  
    ^vOEG;TR<-  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 e.!~7c_z?  
    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 oL9ELtb ]s  
    =knBwjeD  
    $! g~pV  
    oV~S4|9:  
    设置孔径光阑 Z/;8eb*B7  
    WS 输入 ;*20b@  
    APS  -9 Nk9w ; z&  
    CSTOP q+lCA#Sx  
    WAP  2 x\G<R; Q  
     Y@b|/+  
    修改优化宏
    RF\h69]:I  
    MLmv+  
    2nSz0 .  
    保留真实光阑 n+Ng7  
    yv> 6u7  
    eHyIFoaC/  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, X(C=O?A  
    ',6d0>4 *  
    o;pJjC]  
    最终结构数据
    #*}cc  
    YD5mJ[1t"2  
    最终结果的指标
    &Hl w2^  
    3E8 Gh>J_  
    j7VaaA  
    uN$ <7KB"  
    畸变图像和数据
    pEb/yIT"  
    :IozWPs*  
    qqu ]r  
    照度
    @^b>S6d "  
    g}I{-  
    s 8lfW6  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 Oc / i'  
     
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    离线tornado
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