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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: E{n:J3_X^d  
    光学参数: !0dNQ[$82  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 bHI<B)=`  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ^'ryNa;"  
    像素大小  3.5um x 3.5um +(+Itmx2&  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm <fs2fTUeqF  
    焦距  待定 Bk+{RN(w  
    FN  ≤2 (~J^3O]Fo  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) "hdvHUz  
    总长  14-16mm t2r?N}"P  
    MTF  0视场  200LP/mm L*x[?x;)@  
            0.7视场  142LP/mm }YHX-e<Yx]  
    畸变  <12.5% z1Ov|Q`  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% +EAT:,  
               y'=2.240mm   ≧70.0% XyOl:>%L!P  
    CRA  8.0° !S_^94b@  
    有效波长  400nm~700nm /AQMFx4-5  
    最大直径  15.5mm +L5\;  
    广角前端
    o,P.& m{?  
    %.z,+Zz?  
    DSEARCH 搜索宏
    >B>CB3U  
    搜索宏请评论区留言获取代码 CQpCS_M  
    U. @*`Fg  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 chEn|>~  
    LbII?N8`N  
    y7|P-3[ 4w  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: }E7:ihy  
    W\L`5CW  
    ts8+V<g  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 CV{r5Sye  
    模拟退火(50,2,50 >pr=|$zk=  
    查看畸变,没达到指标。 yu;SH[{Wi  
    LE%7DW(  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ez9 q7SpA  
    H&yD*@  
    PANT部分加入 ~I(Hc.Q  
    VY    5 G   10 mB0l "# F  
    VY    6 G   10 EutP\K_Y  
    VY    7 G   10 3bNIZ#`|MB  
    VY    8 G   10 .WQ+AE8Q  
    VY    9 G   10 :(_+7N[KA  
    VY   10 G   10 $8crN$ye  
    VY   11 G   10 aceZ3U>W  
    VY   12 G   10 ILic.@st  
    VY   13 G   10 Y+3!f#exm  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    q SejLh6  
    @;?T~^nGj  
    并在优化宏 AANT 中加入 ;zdxs'hJ  
    M 2.24 1 A P YA 1 )=DGdI Et  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 =-o'gL  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 EbZdas!l  
    M 1.568 1 A P YA .7 wI5Yn h  
    uZi.HG{<)  
    M 0.896 1 A P YA .4 &ciN@nJ|$z  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 8_!.!Kde |  
    得到的结构
    {W\T"7H  
    dgo3'ZO  
    DE IB!n   
    T{}fHfM  
    查看 MTF ,没有达到指标 9Ok9bC'?8@  
    dr<<!q /  
    添加16阶非球面高阶项系数
    ayBRWT0  
    Oi} T2I  
    PANT 部分加入 <A.W 8b7D  
    VY    5 G   16 ++Ww88820  
    VY    6 G   16  >Ng)k]G  
    VY    7 G   16 OD=!&LM  
    VY    8 G   16 m~'? /!!  
    VY    9 G   16 R3X{:1{j  
    VY   10 G   16 6q>+!kXh  
    VY   11 G   16 y3<Y?M4  
    VY   12 G   16 .O0O-VD+a  
    VY   13 G   16 5TUNX^AW  
    VY   14 G   16 *x>3xQq&  
    同时注释掉所有 GSO GNO RB?V7uX  
    -xD*tf*  
    优化 MTF
    ?U7) XvQ  
    wLV~F[:  
    AANT 部分加入以下指令 ]Zf6Yw.Y  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X BN,>&1I  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X M=]5WZO~A  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y KTEZ4K^o=  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X jtm?z c  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y dr q hQ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X yA[({2%  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y >`jU`bR@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X .C]cK%OO N  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y !Ss HAE|  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 MP>n)!R[`  
    V|MY!uV  
    得到的结构 tD$lNh^  
    ~svO*o Wa  
    查看畸变
    smQVWs>  
    q|)Q9+6$+  
    查看技术指标
    F&;   
    ;o<m}bGaT  
    查看 MTF 和相对照度 K^t?gt@k}  
    uENdI2EY8y  
    ]=F8p2w?  
    a1N!mQ^  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    c3 &m9zC  
    as"N=\N  
    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 $WW)bP d4^  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 YW; Hk1  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 $A<ESfrs  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 PKq-@F%X  
    再把 GSHEAR 的权重增加 _U)%kY8  
    v$w++3H  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 7 boJ*  
    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: KbxR Lx]w  
    f0Hq8qAF;^  
    插入真实光阑
    5 ZfP  
    qI3NkVA'C  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 sP$Ks#/  
    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 T,JA#Rk|1N  
    +1;'B4  
    {b!7 .Cd=  
    84&XW  
    设置孔径光阑 0NO1M)HQv  
    WS 输入 EA{U!b]cU  
    APS  -9 d @rs3Q1z  
    CSTOP #^mqQRpgq  
    WAP  2 CV.+P-  
    `Xo 4q3  
    修改优化宏
    QYThW7S  
    K3p@$3hQ  
    $->d!  
    保留真实光阑 NyPd5m:  
    qs=tJ ^<<o  
    So4nJ><p  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, B/eaqJ  
    GHN3PEJ>  
    et$uP  
    最终结构数据
    mrZ`Lm#>pS  
    S_8r\B[>P  
    最终结果的指标
    t;#Gmo  
    h{]#ag5`  
    W8aU "_  
    Dl;d33  
    畸变图像和数据
    &2.+I go|G  
    Rrqg[F+  
    .RRlUWu  
    照度
    d(L{!mm  
    68 x}w Ae  
    t=dO  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 uu}-"/<~7  
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