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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: z3Zo64V~7  
    光学参数: wQ9?Z.-$  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 m gE r+  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ^_gH}~l+U  
    像素大小  3.5um x 3.5um /*2)|2w  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm z_8lf_N  
    焦距  待定 BIh^b?:zU  
    FN  ≤2 LU $=j  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) 2h:{6Gq8  
    总长  14-16mm Tx>V$+al  
    MTF  0视场  200LP/mm Dbu>rESz  
            0.7视场  142LP/mm p1N3AhXY  
    畸变  <12.5% Ggk#>O G  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% = glF6a  
               y'=2.240mm   ≧70.0% WZM  
    CRA  8.0° HA74s':FN  
    有效波长  400nm~700nm 5=&ME(fmV  
    最大直径  15.5mm C2{*m{ D  
    广角前端
    bH.SUd)  
    m+Kl   
    DSEARCH 搜索宏
    ezb*tN!  
    搜索宏请评论区留言获取代码 qV0GpVJZU?  
    *#9?9SYSk  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 o~7D=d?R  
    F0kdwN4;  
    Lpohc4d[V  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: +ib&6IU  
    xz Hb+1+p  
    f?$yxMw:@  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 X-*LA*xbN  
    模拟退火(50,2,50 3Cgv($xl&  
    查看畸变,没达到指标。 n^|SN9 _r  
    Vi`P &uPF  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ,T*\9' Q  
    $R%tD.d3  
    PANT部分加入 I? ="Er[g}  
    VY    5 G   10 f0879(,i  
    VY    6 G   10 1 -$+@Xl  
    VY    7 G   10 EU7nS3K)O~  
    VY    8 G   10 t$ 97[ay  
    VY    9 G   10 tA]u=-_h  
    VY   10 G   10 0avtfQ +f  
    VY   11 G   10 + }$(j#h  
    VY   12 G   10 x_t$*  
    VY   13 G   10 ZUD{V  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    fA"c9(>m%]  
    `A9fanh  
    并在优化宏 AANT 中加入 h$mGaw vZ~  
    M 2.24 1 A P YA 1 ;d<O/y,:4  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 W[R`],x`  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 Po&'#TC1  
    M 1.568 1 A P YA .7 c/^l2CJ0  
    Lr 9E02  
    M 0.896 1 A P YA .4 LP !d|X  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 B2Rpd &[  
    得到的结构
    hXvC>ie(i  
    "[-W(=  
    ?9%$g?3Z  
    V>`9ey!U  
    查看 MTF ,没有达到指标 ~k%XW$cV  
    6VS_L@  
    添加16阶非球面高阶项系数
    D<:zw/IRE  
    1/,~0N9  
    PANT 部分加入 f'bwtjO  
    VY    5 G   16 E62_k 0q  
    VY    6 G   16 Rn`DUYg  
    VY    7 G   16 5(GVwv  
    VY    8 G   16 d,o*{sM5d  
    VY    9 G   16 byTH SRt  
    VY   10 G   16 q&}+O  
    VY   11 G   16 @^J>. g  
    VY   12 G   16 jcjl q-x  
    VY   13 G   16 Q+/P>5O/  
    VY   14 G   16 Z +O< IF%  
    同时注释掉所有 GSO GNO Ms5R7<O.7  
    GvvKM=1  
    优化 MTF
    a_]l?t  
    8Q"1I7U  
    AANT 部分加入以下指令 Bz|/TV?X(  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ;U$Rd,T4S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X y2mSPLw  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 2G<XA  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X H: ;XU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y oad /xbp@/  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X u?rX:KkS  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y x <OVtAUB  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X j/F('r~L  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Sx (E'?]  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 m. \JO  
    @6%7X7m  
    得到的结构 gX$gUB) x  
    $~j9{*]5  
    查看畸变
    N7KG_o%  
    #_|O93HN'  
    查看技术指标
    2aX{r/Lc  
    o9yUJ@ :i  
    查看 MTF 和相对照度 lA;qFXaN>  
    V6h8+|hK  
    7TU xdI  
    vP+qwvpGr  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    !N_eZPU.v  
    M ac?HI  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 _3NH"o d  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 9]lyV  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ^QG<_Dm]  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 .JJ50p  
    再把 GSHEAR 的权重增加 f! )yE`4-  
    ]m7x&N2  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Sqyju3Yp  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: ,rF!o_7  
    5R%y3::$S  
    插入真实光阑
    1C]BaPbL  
    B/^o$i  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ^<uQ9p^B  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 vA[7i*D{w  
    M _lLP8W}  
    !4<A|$mQ  
    XW\ 3ttx  
    设置孔径光阑 iel@"E 4  
    WS 输入 =Zsxl]h   
    APS  -9 J, +/<Y!  
    CSTOP g6S-vSX,  
    WAP  2 wehiX7y  
    Q`Q"p  
    修改优化宏
    CC'N"Xb  
    M'oZK  
    yu > ;m.e_  
    保留真实光阑 A:(qF.Tm  
    fF=tT C  
    Y=O-^fL  
    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, }W[=O:p  
    OsVz[wN  
    Snp(&TD<<  
    最终结构数据
    ,^ dpn  
    :f7vGO"t  
    最终结果的指标
    @xso{$z?j  
    @`Dh 7Q  
    +Jn\`4/J:  
    0>e]i[P.  
    畸变图像和数据
    Y?zo")  
    l8_RA  
    Ex@}x#3  
    照度
    )7Qp9Fxo  
    |}/KueZ  
    a1[J>  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 yJlRW!@&:  
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