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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: x{R440"  
    光学参数:  S!?T0c?>  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 7By7F:[b  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) o5Oig  
    像素大小  3.5um x 3.5um owNwj  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm x1gS^9MqCB  
    焦距  待定 bDl:,7;  
    FN  ≤2 iYXD }l;r  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) i%i~qTN  
    总长  14-16mm hUMG}<  
    MTF  0视场  200LP/mm /zIG5RK>  
            0.7视场  142LP/mm zhJeTctRz  
    畸变  <12.5% 5IU!BQU  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% NM. e4  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ZF7@b/-me  
    CRA  8.0° TEV DES  
    有效波长  400nm~700nm * F!B4go  
    最大直径  15.5mm N#u'SGTG  
    广角前端
     +/B  
    cK$yr)7  
    DSEARCH 搜索宏
    m H:Un{,  
    搜索宏请评论区留言获取代码 6))":<J  
    n.+*_c8k  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 V!:!c]8F  
    dgVGP_~  
    MHwfJ{"zo  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: t 24`*'  
    {a[BhK'g  
    >DRxF5b{  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 Fyvo;1a  
    模拟退火(50,2,50 lT[,w9$  
    查看畸变,没达到指标。 nlv,j&  
    ? 2}%Rb39  
    添加10阶非球面高阶项系数
    QSaDa@OV  
    l,|Llb  
    PANT部分加入 4X=VNORlU0  
    VY    5 G   10 m=}h7&5p  
    VY    6 G   10 A"*=K;u/|m  
    VY    7 G   10 Hzz{wY   
    VY    8 G   10 C^q|(G)  
    VY    9 G   10 Z=% j|xE_  
    VY   10 G   10 !*l/Pr^8  
    VY   11 G   10 3,i j@P  
    VY   12 G   10 +s#%\:Y M  
    VY   13 G   10 NDRD PD  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ^fF#Ej1  
    &YIL As^8A  
    并在优化宏 AANT 中加入 W B:0}b0Gu  
    M 2.24 1 A P YA 1 NVzo)C8kb  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 z$&B7?  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 0YoKSo  
    M 1.568 1 A P YA .7 :>!-[hfQ  
    56C8)?  
    M 0.896 1 A P YA .4 B~:yM1f@u4  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 bqn(5)%{  
    得到的结构
    1ZF KLI`V  
    DT-.Gdb8  
    72$S'O%,0  
    RZW=z}T+H  
    查看 MTF ,没有达到指标 |k~AGc  
    =R0f{&"i  
    添加16阶非球面高阶项系数
    _sy{rnaqvb  
    w,P@@Q E  
    PANT 部分加入 N+.Nu= +i2  
    VY    5 G   16 o?ug`m"  
    VY    6 G   16 P 0\`4Cr!  
    VY    7 G   16 iZTU]+z!  
    VY    8 G   16 /J^dz vH  
    VY    9 G   16 <HnJD/g  
    VY   10 G   16 Nd(3q]{  
    VY   11 G   16 { {?-& yA  
    VY   12 G   16 NioqJG?p  
    VY   13 G   16 ~Jf(M ^E  
    VY   14 G   16 `NhG|g  
    同时注释掉所有 GSO GNO R.i ]6H!  
    v,n 8$,  
    优化 MTF
    [ as,AX  
    l]wfL;u  
    AANT 部分加入以下指令 ;tQc{8O6L  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ~j{c9EDT|  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X glC,E>  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y r!b>!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ((Av3{05H&  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y e oE)Mq  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X {zZ)JWM<w  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y `Fcr`[  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X <e! TF @  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y nql1I<I  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 W7C1\'T  
    p7AsNqEp  
    得到的结构 nHF66,7t  
    In4VS:dD  
    查看畸变
    kmW/{I9,ua  
    b7hICO-w  
    查看技术指标
    -e$ T}3IV  
    yVVyWte,  
    查看 MTF 和相对照度 'WHI.*=  
    =zH)R0!eG  
    3` IR ^  
    $@s-OQ}  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    @ddCVxd  
    )09ltr0@"  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 ~_0XG0oA  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 <c5g-*V:  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 fhn$~8[_A  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 R{[v#sF >#  
    再把 GSHEAR 的权重增加 #e=E  
    Cn=#oE8(A  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 HJb^l 4Q  
    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: ){mqo%{SO  
    tVf):}<h  
    插入真实光阑
    kXdXyq  
    o5Rv xGN  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ,2 xD>+=  
    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 I] +OYWp  
    ^f N/  
    % dtn*NU  
    'h;qI&  
    设置孔径光阑 [g`4$_9S  
    WS 输入 Gv]94$'J9  
    APS  -9 "*HEXru#B  
    CSTOP $ r-rIW5\  
    WAP  2 6Ik v}q_j  
    ^[R/W VNk  
    修改优化宏
    hKh ad8  
    @/N]_2@8;  
    ) iV^rLwL  
    保留真实光阑 %x;~ o:  
    5w~ 0Q  
    _J2?B?S/j  
    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, E|oOd<z  
    %jx<<hW  
    }s"].Xm^2  
    最终结构数据
    yXIJeo"  
    74NL)|M  
    最终结果的指标
    [j TU nP  
    M%$ITE  
    ~Hd *Xl  
    F( /Ka@  
    畸变图像和数据
    X%og}Cfi  
    cb|hIn\>7  
    !]fSS)\H  
    照度
    DTsD<o  
    N_FjEZpX  
    9:3`LY3wW  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 (]?M=?0\  
     
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    离线tornado
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