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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: u+'tfFds&  
    光学参数: f0X_fm_q  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 FN\E*@>X=  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) V n*  
    像素大小  3.5um x 3.5um RRRCS]y7$t  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 3gv|9T  
    焦距  待定 S `#w+C#EW  
    FN  ≤2 =x<ge_Y  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) RoU55mL  
    总长  14-16mm .Xce9C0SW  
    MTF  0视场  200LP/mm pPcTrN'  
            0.7视场  142LP/mm q:dHC,fO  
    畸变  <12.5% Z&|Kki*  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% W#KpPDgZE  
               y'=2.240mm   ≧70.0% I_<I&{N>  
    CRA  8.0° _9=Yvc=  
    有效波长  400nm~700nm p1&b!*o-&  
    最大直径  15.5mm [-\%4  
    广角前端
    xZ6~Ma 2z  
    OY:,D  
    DSEARCH 搜索宏
    q OSM}ei>s  
    搜索宏请评论区留言获取代码 fjU8gV  
    A<1hOSCz\  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 bsB*533  
    VO$ iNK  
    )xbHCoU,  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Olh<,p+x  
    eu(:`uu  
    0URji~?|x  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 JKGc3j,+#  
    模拟退火(50,2,50 _>| =L W@7  
    查看畸变,没达到指标。 yls ^cyX  
    my}-s  
    添加10阶非球面高阶项系数
    KTP8?Q"n0  
    Jh ]i]7r  
    PANT部分加入 &Rvm>TC=  
    VY    5 G   10 CbwJd5tk  
    VY    6 G   10 R:#k%}W  
    VY    7 G   10 Z@3i$8  
    VY    8 G   10 k&,~qoU  
    VY    9 G   10 m^b Nuo  
    VY   10 G   10 h"_MA_]~  
    VY   11 G   10 1(|'WyD  
    VY   12 G   10 i[?Vin  
    VY   13 G   10 d4?Mi2/jF  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    _i20|v   
    eD*A )  
    并在优化宏 AANT 中加入 U-R6xxPZ  
    M 2.24 1 A P YA 1 maXG:l|  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 hRK/T7v  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 SV2M+5#;  
    M 1.568 1 A P YA .7 zmSUw}-4 N  
    vTJ}8  
    M 0.896 1 A P YA .4 fSs4ZXC  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 S/4^ d &Gr  
    得到的结构
    R,pX:H&#+  
    4:r!|PJn{G  
    r\/9X}y4z  
    `/EGyN6X  
    查看 MTF ,没有达到指标 Tl2C^j  
    0V'nK V"|  
    添加16阶非球面高阶项系数
    4cl\^yD  
    e> (<eu~P  
    PANT 部分加入 tE]= cTSV  
    VY    5 G   16 F.w 5S!5Q  
    VY    6 G   16 E0MGRI"me  
    VY    7 G   16 K':K{ee>  
    VY    8 G   16 9J9)AV  
    VY    9 G   16 i`dC G[  
    VY   10 G   16 %*`J k#W:  
    VY   11 G   16 !f&Kf,#b`  
    VY   12 G   16 @U3Vc|  
    VY   13 G   16 6^%68N1k  
    VY   14 G   16 DDPxmuNG  
    同时注释掉所有 GSO GNO ]3KhgK%c8  
    }>VG~u8  
    优化 MTF
    [^U#Qj)hL  
    eC[$B99\  
    AANT 部分加入以下指令 ni<A3OB  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 9Hc$G{[a  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X y5do1Z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y @+ BrgZv`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ,'p2v)p^4  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y <xgTS[k  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X G-?d3 n  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ?i06f,-  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ;S57w1PbVA  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y +YqZ ((  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 11<KpxKpk  
    {`K m_<Te!  
    得到的结构 BPdfYu ,il  
    0el9&l9Ew  
    查看畸变
    Bc6|n :;u  
    +;#Y]xy:  
    查看技术指标
    DRc)iE>@  
    Yx eOI#L  
    查看 MTF 和相对照度 }MHCd)78b  
    rfNm&!K  
    5lm<%  
    [$ejp>'Ud  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ?zQA  
    49w=XJ  
    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 >]W)'lnO  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ?84 s4BpV1  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 Kwg4sr5"D  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 m<0&~rg   
    再把 GSHEAR 的权重增加 #1c_evH  
    ,B0_MDA +  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 zJ)*Z,7  
    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: /ig:9R  
    IaT$ 6\>  
    插入真实光阑
    C\di7z:  
    x}Aw)QCh+r  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 aEWWFN  
    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 CC@.MA@9N  
    pGK;1gVj  
    ~R &;v3  
    kn>$lTHQ  
    设置孔径光阑 'ul~7h;n  
    WS 输入 :@!ic<p  
    APS  -9 Nqrmp" ]  
    CSTOP bIEhgiH  
    WAP  2 5<ux6,E1{  
    ])Qs{hs~s  
    修改优化宏
    rORZerM  
    _<NMyRJo  
    o4zM)\;F  
    保留真实光阑 *H.oP  
    *0>mB  
    JGH60|  
    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, 6+KHQFb&N  
    TW9WMId  
    EoxQ */  
    最终结构数据
    jMN[J|us51  
    8krpowVs~  
    最终结果的指标
    yNqe8C,>e  
    'qF#<1&  
    ea 00\  
    YcN!T"w J@  
    畸变图像和数据
    &g~ wS@  
    "eWYv3z~-  
    t6A:Z mG_  
    照度
    _!?Hu/zo  
    ~DsECnD  
    kr9g K~  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 =T7A]U]  
     
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    离线tornado
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