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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: e!vWGnY  
    光学参数: mc4|@p*  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 duc\/S'  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) T?CQgVR  
    像素大小  3.5um x 3.5um o1thGttVDg  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm `+i/rc1.  
    焦距  待定 NfZC}  
    FN  ≤2 x"A\ Z-xxz  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) KQ ^E\,@o  
    总长  14-16mm qv[w 1;U"  
    MTF  0视场  200LP/mm 3gYtu-1  
            0.7视场  142LP/mm -$I$zo  
    畸变  <12.5% Y$_^f*sFn  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% @ 6*eS+t\  
               y'=2.240mm   ≧70.0% G 2uM6  
    CRA  8.0° bnN&E?{hF1  
    有效波长  400nm~700nm *Ag3qnY  
    最大直径  15.5mm n[\L6}  
    广角前端
    Nz:p(X!  
    \d3~kq3  
    DSEARCH 搜索宏
    $."F z x  
    搜索宏请评论区留言获取代码 E:;MI{;7  
    _&[-< cu  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 !Ej?9LHo  
    :;\xyy}A  
    8( Q  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: y5XFJj  
    _o&NbDH  
    @2`nBtk  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 OS1f}<  
    模拟退火(50,2,50 %S^:5#9  
    查看畸变,没达到指标。 qDgy7kkQ  
    >1HXC2 Y  
    添加10阶非球面高阶项系数
    &'Xgf!x  
    }?MbU6"  
    PANT部分加入 AmJdZs|/  
    VY    5 G   10 ?5F;4 oR2g  
    VY    6 G   10 "whs?^/  
    VY    7 G   10 >h.HW  
    VY    8 G   10 x4,[5N"}YK  
    VY    9 G   10 k1SD{BL  
    VY   10 G   10 _Ud!tK*H  
    VY   11 G   10 ?1r<`o3l\  
    VY   12 G   10 ) )t]5Ys%;  
    VY   13 G   10 0QyL}y2  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    /m i&7C(6  
    PEaZ3{-  
    并在优化宏 AANT 中加入 GNSh`Tm=#  
    M 2.24 1 A P YA 1 !pHI`FeAV  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 ,W;|K 5  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 \jZ)r>US"  
    M 1.568 1 A P YA .7 wOLV?Vk  
    L-zU%`1{M  
    M 0.896 1 A P YA .4 ]f}(i D  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 A`"?~_pHC  
    得到的结构
    f{u S  
    Ul3xeu  
    /lhk} y^  
    f8G<5_!K_  
    查看 MTF ,没有达到指标 4~8-^^  
    /1uGsE+[  
    添加16阶非球面高阶项系数
    =(~ZmB\  
    &.PAIe.  
    PANT 部分加入 ='@ k>Ka+  
    VY    5 G   16 s#8T46?  
    VY    6 G   16 43<i3O  
    VY    7 G   16  kq([c r  
    VY    8 G   16 `?f<hIJoz  
    VY    9 G   16 {,?Gj@$  
    VY   10 G   16 O}j@+p%M  
    VY   11 G   16  m3^D~4  
    VY   12 G   16 LI^D\  
    VY   13 G   16 o/[Ks;l  
    VY   14 G   16 ej1WkaR8  
    同时注释掉所有 GSO GNO I3}]MAE  
    s,l*=<  
    优化 MTF
    m\E=I5*/  
    vsQvJDna~  
    AANT 部分加入以下指令 0QxBC7` qp  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X P% 8U  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X %!A-K1Z\D  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y q(4Ny<=,'K  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X Mm1>g~o  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y c#>:U,j  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X THB[(3q  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Y kvEQ=  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X [Z&<# -  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y cr?ZXu_  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 <I0om(P  
    h cu\c+ A  
    得到的结构 F+j"bhe  
    d`% 7Pk  
    查看畸变
    ed`7GZB  
    x<@i3Y{[  
    查看技术指标
    52^,qP'6  
    .ud&$-[a  
    查看 MTF 和相对照度 5@ Hg 4.  
    rFUd  
    N P5K1:  
    {xTh!ih2 -  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    } :gi<#-:G  
    |KO[[4b ?+  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 *y$CDv  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ^+gD;a|t  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 @\>7 wt_'  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Bgp%hK  
    再把 GSHEAR 的权重增加 Q]/{6:C  
    _c-(T&u<  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 J4 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: yS3or(K  
    "$ISun=8  
    插入真实光阑
    n</Rd=  
    ,f<J4U:Y  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 {<#b@=G  
    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 +8"P*z,  
    F(^#_tXP  
    U!E}(9 tb  
    $Il  
    设置孔径光阑 P\QbMj1U  
    WS 输入 |$+/IxDP  
    APS  -9 B(O6qWsL  
    CSTOP FPPl^  
    WAP  2 (T&(PCw|  
    4$U^)\06W  
    修改优化宏
    YN7`18u  
    ZCMH?>  
    6z:/ma^  
    保留真实光阑 #.C2_MN>  
    +oHbAPs8  
    H]f[r~  
    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, Y^;izM}  
    ~dP\0x0AB  
    yJ6g{#X4K<  
    最终结构数据
    E}<i?;  
    {>XoE %  
    最终结果的指标
    >p" U|  
    F[W0gjUc  
    xuVc1jJH  
    wm9wnAy  
    畸变图像和数据
    %?[0G,JG  
    }z|9F(I   
    }U4mXkZF  
    照度
    @2-;,VL3  
    L]&y[/\E1  
    :_=YH+bZ  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 lvNi/jk  
     
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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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