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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: U6SgV 8  
    光学参数: -OY[x|0  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Id-?her>B  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) %{'hpT~h  
    像素大小  3.5um x 3.5um e+J|se4L5  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ,#;%ILF4%  
    焦距  待定 s+m,ASj  
    FN  ≤2 V$e\84<  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) Ji %6/zV  
    总长  14-16mm 5@_c<   
    MTF  0视场  200LP/mm :i'jQ<|wZN  
            0.7视场  142LP/mm I[b@U<\  
    畸变  <12.5% ;yh}$)^9  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% NY]`1yy  
               y'=2.240mm   ≧70.0% T^'NC8v  
    CRA  8.0° 5G-)>  
    有效波长  400nm~700nm dno=C  
    最大直径  15.5mm WPbWG$Li  
    广角前端
    9AJMm1 _  
    aBL+i-  
    DSEARCH 搜索宏
    doJ\7c5uU  
    搜索宏请评论区留言获取代码 Gp6|0:2,L~  
    !L5[s  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 ?9<byEO%M  
    NUiNn 7C  
     ^"Y5V5  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: -t28"jyj  
    3)SO-Bz\  
    ,]ALyWGuX  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 F,B,D^WD  
    模拟退火(50,2,50 7=jeq|&kN  
    查看畸变,没达到指标。 k:D;C3vJd  
    \W73W_P&g  
    添加10阶非球面高阶项系数
    K%TlBK V  
    "],amJ  
    PANT部分加入 Gx75EQ2  
    VY    5 G   10 [[fhfV+H  
    VY    6 G   10 Rb_HD  
    VY    7 G   10 FBfyW- 7  
    VY    8 G   10 4%5H<:V7  
    VY    9 G   10 \ ]AsL&  
    VY   10 G   10 z1oikg:?4  
    VY   11 G   10 "WKE% f  
    VY   12 G   10 m<ZwbD  
    VY   13 G   10 41swG  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    LGb.>O^  
    9HI9([Cs  
    并在优化宏 AANT 中加入 =d_@k[8<0  
    M 2.24 1 A P YA 1 .F=15A  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 hM*T{|y  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 #N-NI+qX  
    M 1.568 1 A P YA .7 .MO"8}]8Z  
    oh{!u!L`]  
    M 0.896 1 A P YA .4 V%~u8b  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 F8 4LMk?U  
    得到的结构
    yQQ[_1$pq  
    #+Lo&%p#3  
    7QiJ1P.z  
    1KxtHLLU  
    查看 MTF ,没有达到指标 3mWd?!+m=  
    mea]m)P  
    添加16阶非球面高阶项系数
    7{oG4X!  
    Z@j$i\,`  
    PANT 部分加入 B1@c`BJ;9T  
    VY    5 G   16 D]+tr%  
    VY    6 G   16 "HR &Rf k  
    VY    7 G   16 S\<]|tM:x  
    VY    8 G   16 O2{_:B>K[  
    VY    9 G   16 bHcb.;<  
    VY   10 G   16 ;8sEE?C$g  
    VY   11 G   16 UP:+1Sp9  
    VY   12 G   16 }#@P+T:b  
    VY   13 G   16 ff"Cl p  
    VY   14 G   16 F' ZLN]"{  
    同时注释掉所有 GSO GNO 6 USet`#  
    n?@o:c5,r  
    优化 MTF
    ih1s`CjG  
    >*A\/Da]j  
    AANT 部分加入以下指令 r8C6bFYM  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X %>cc%(POO  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ->vfQwBFd  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y #'z\[^vp  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X /= P!9d {  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y %@(6,^3%i  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X {rOz[E9vm  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y \@4QG.3&  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X C78d29  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y =1n>vUW+J  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 eU7RO  
    'dj}- Rs  
    得到的结构 iZ[o2Tre  
    HkxFDU-K  
    查看畸变
    $y=sT({VVe  
    O3*Vilx  
    查看技术指标
    A"eT @  
    _}Jz_RS2`  
    查看 MTF 和相对照度 UR-e'Z&]  
    ?Z!itB~  
    l;Zc[6  
    sr#, S(p  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    !0`ZK-nA6  
    aI|)m8 >)X  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 wlKpHd*  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 hFa\x5I5  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 L0|Vc9  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 oG@P M+{  
    再把 GSHEAR 的权重增加 #=t:xEz  
    IG +nrTY0  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 WP^%[?S2  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: x)#k$ QU  
    xKsn);].`  
    插入真实光阑
    9 J5Z'd_  
    1Sz5&jz  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 N!RyncJ  
    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 BY,%+>bc)  
    */\dH<  
    D (qT$#  
    :CHCVoh@95  
    设置孔径光阑 [W{`L_"  
    WS 输入 lu-VBVwR  
    APS  -9 r(vk2Qy  
    CSTOP ,\}V.:THF  
    WAP  2 !;CY @=  
    h"%6tpV-  
    修改优化宏
    V^L;Nw5h  
    #C%<g:F8  
    L1)?5D  
    保留真实光阑 =K8`[iH  
    1ygu>sKS&A  
    [+GQ3Z\  
    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, S2jo@bp!  
    ci3{k"  
    Vg[U4,  
    最终结构数据
     |k 4+I  
    %t+V8A  
    最终结果的指标
    :sT<<LtI-  
    o ]Vx6  
    >y]YF3?  
    Vp5qul%  
    畸变图像和数据
    $#Ji=JX  
    sMO3eNLn  
    :^iR&`2~  
    照度
    M;Vx[s,#,  
    2~]c`/M3  
    5QmF0z)wR  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 R4V>_\D/  
     
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    离线tornado
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