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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: Q^q G=  
    光学参数: 5S:&^ A<  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 h[c HCVM:  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) Q!DQ!;Br6  
    像素大小  3.5um x 3.5um !" E&Tk}  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm h 9V9.'  
    焦距  待定 ^0t81,`  
    FN  ≤2 MmOGt!}9A  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) [MM11K  
    总长  14-16mm _tE$a3`  
    MTF  0视场  200LP/mm J[<3Je=>$  
            0.7视场  142LP/mm yc,Qz.+g  
    畸变  <12.5% o5+N_5OE}E  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% htg+V-,  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 45` Gv  
    CRA  8.0° l7 D/ ]&  
    有效波长  400nm~700nm wL 5p0Xl  
    最大直径  15.5mm IXp P.d  
    广角前端
    Kb%j;y  
    Z iDmx-X  
    DSEARCH 搜索宏
    o?P(Fuf  
    搜索宏请评论区留言获取代码 &libC>a[  
    /Ny/%[cu  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 zqAK|jbL  
    n }lav  
    s#sr1[9}G  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: 1N< )lZl)  
    2vKnxK+ 5  
    T8YqCT"EA<  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 AX8;x1t^.  
    模拟退火(50,2,50 1p,G8v+B  
    查看畸变,没达到指标。 R{.wAH(  
    Qwx}e\=  
    添加10阶非球面高阶项系数
    =Fea vyx  
    Jg|3Wjq5  
    PANT部分加入 nLkC-+$tM  
    VY    5 G   10 iXC/? EK4  
    VY    6 G   10 Q>}I@eyJ  
    VY    7 G   10 *n?6x!A  
    VY    8 G   10 9!V<=0b/  
    VY    9 G   10 pCf-W/v  
    VY   10 G   10 `A80""y:M  
    VY   11 G   10 ;BoeE3* 6  
    VY   12 G   10 y)U8\  
    VY   13 G   10 R4}G@&Q  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    |6\ ?"#  
    2!dIW5I  
    并在优化宏 AANT 中加入 c[ff|-<g  
    M 2.24 1 A P YA 1 Y_PCL9G{p  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 I}Q3B3Byg  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 }W<]fK  
    M 1.568 1 A P YA .7 `Y.RAw5LrE  
    (m3p28Q?  
    M 0.896 1 A P YA .4 NLb/Bja  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Ltcr]T(Ic  
    得到的结构
    {b/60xl?  
    c<JJuG  
    %8 cFzyE*  
    . 36'=K  
    查看 MTF ,没有达到指标 ?vf{v  
    ?Pmj}f  
    添加16阶非球面高阶项系数
    y9\s[}c_  
    9L:v$4{LU  
    PANT 部分加入 ?h>mrj  
    VY    5 G   16  =sG(l  
    VY    6 G   16 \/K>Iv'$  
    VY    7 G   16 ]RnX'yw^  
    VY    8 G   16 5 +(YcV("  
    VY    9 G   16 nEOhN  
    VY   10 G   16 &;9<a^td  
    VY   11 G   16 6mdJ =b#  
    VY   12 G   16 5bmtUIj  
    VY   13 G   16 [4xN:i  
    VY   14 G   16 Ev0V\tl>0  
    同时注释掉所有 GSO GNO a3Es7R+S  
    >)N,V;j  
    优化 MTF
    J+DuQ;k;  
    zCvR/  
    AANT 部分加入以下指令 >R!^aJ  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X D zDt:.JZ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 3)0*hq&83  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 6xz&Qi7w  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X l`$f@'k  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Pn7oQA\  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X MzK&Jh  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y kV6>O C&^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X wm2Q(l*HH  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y %t+V8A  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 }aX).u  
    Kq!n `@  
    得到的结构 W97Ka}Y  
    :X`J1E]Rjd  
    查看畸变
    s?%1/&.~  
    *QLl jGe  
    查看技术指标
    _\o +9X!  
    L**!$k"{5  
    查看 MTF 和相对照度 |Ca$>]?  
    U7x}p^B9\N  
    3Q`'C7Pi  
    i@B5B2  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    5&94VQ$d  
    yx/:<^"-$  
    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 l^0 <a<P  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 E) z g,7Y  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 =~aJ]T}(  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 &]z2=\^e  
    再把 GSHEAR 的权重增加 OZt'ovY  
    2N)vEUyDV  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 9pjk3a  
    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: N pRC3^  
    SZwfYY!ft0  
    插入真实光阑
    K{|;'N-1  
    xOu cZ+  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 >) S a#w;  
    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 D]oS R7h  
    &aHj;Z(  
    hZzsZQ`  
    =ARI*  
    设置孔径光阑 >J8?n,*  
    WS 输入 i!czI8  
    APS  -9 ~kN6Hr*X  
    CSTOP ?=4J  
    WAP  2 QL\'pW5  
    T\c dtjk  
    修改优化宏
    `pcjOM8u  
    @[JQCQ#r  
    J-,T^Wv  
    保留真实光阑 }l[t0C t  
    mfx 'Yw*{  
    $W0lz#s:  
    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, eN jC.w9  
    jliKMd<?  
    E|^a7-}|  
    最终结构数据
    zxsnrn;|  
    D@j `'&G  
    最终结果的指标
    IPT}JX'  
    8H{@0_M  
    i.byHz?/  
    beIEy(rA  
    畸变图像和数据
    6SidH_&C  
    2&Efqy8}DZ  
    bTn-Pg){  
    照度
    ^R2:Z&Iv%  
    '{Ywb@Bc  
    S:R%%cy  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 p6ZKyi  
     
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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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