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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: h!vq~g  
    光学参数: !\)9fOLs  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 aBBTcN%'  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) TVkC pO,H  
    像素大小  3.5um x 3.5um zA~aiX  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm -<Wv7FNpD  
    焦距  待定 u%o2BLx  
    FN  ≤2 lg9`Z>?  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) "kS(b4^  
    总长  14-16mm O|5Z-r0<  
    MTF  0视场  200LP/mm i`FskEoijq  
            0.7视场  142LP/mm d x/NY1  
    畸变  <12.5% Y(qyuS3h~*  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% %yVboA1  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 4 Qo(Wl  
    CRA  8.0° g RX`61  
    有效波长  400nm~700nm gcaXN6C  
    最大直径  15.5mm c]u^0X?&  
    广角前端
    "_g3{[es!  
    rZ|!y ~S|  
    DSEARCH 搜索宏
    x#-+//  
    搜索宏请评论区留言获取代码 T6P9Icv?@7  
    \Q CH.~]  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 eJ=K*t|  
    m(CbMu  
    3I" <\M4x  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: hC nqe  
    QJsud{ada  
    jt*VD>ji  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 I3#h  
    模拟退火(50,2,50 q h+c}"4m  
    查看畸变,没达到指标。 P B W.nm  
    e5 "?ol0  
    添加10阶非球面高阶项系数
    v0d<P2ix  
    ZRK1 UpP  
    PANT部分加入 r"%uP[H  
    VY    5 G   10 cAL*Md8+  
    VY    6 G   10 y [pU8QSt  
    VY    7 G   10 S7I8BS[*v  
    VY    8 G   10 _olhCLIR-  
    VY    9 G   10 Ot^<:\< `G  
    VY   10 G   10 4X()D {uR  
    VY   11 G   10 4!I;U>b b  
    VY   12 G   10 *Dz<Pi^  
    VY   13 G   10 bnm3 cR:h"  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    FtEmSKD  
    ThvVLK  
    并在优化宏 AANT 中加入 o:.6{+|N  
    M 2.24 1 A P YA 1 f19~B[a  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 +Vf39}8  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 XW^Sw;[efZ  
    M 1.568 1 A P YA .7 _6"YWR  
    Me.t_)  
    M 0.896 1 A P YA .4 p5`d@y\hj  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 uia[>&2  
    得到的结构
    pYtvenBy  
    DaK2P;WP  
    x c[BQ|P=  
    Xyf7sHQ  
    查看 MTF ,没有达到指标 .;:jGe(  
    nJ ZQRRa:C  
    添加16阶非球面高阶项系数
    X-Q;4M-CJ  
    =s\RK   
    PANT 部分加入 ]h`<E~  
    VY    5 G   16 :We}l;.jQ  
    VY    6 G   16 + pq/:h  
    VY    7 G   16 _ i-(` 5  
    VY    8 G   16 PN +<C7/  
    VY    9 G   16 QIcg4\d%s  
    VY   10 G   16 e@GR[0~  
    VY   11 G   16 M<s Y_<z  
    VY   12 G   16 Y XBU9T{r  
    VY   13 G   16 <]/z45?  
    VY   14 G   16 mHnHB.OL  
    同时注释掉所有 GSO GNO ? 7H'#l  
    TsX(=N_  
    优化 MTF
    ^LO`6,   
    %U4w@jp  
    AANT 部分加入以下指令 x;G~c5  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X p-6(>,+E[  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ]Q%|69H}B  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ] VN4;R  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X RyxEZ7dC<y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y v+3-o/G7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X L&i_  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y TDMyZ!d  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X xz#.3|_('  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y !JkH$~  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 1VH$l(7IQ  
    gm-m_cB<  
    得到的结构 d+6 by,'  
    oQkY@)3.w  
    查看畸变
    XyS|7#o  
    c04"d"$ x  
    查看技术指标
    jMT];%$[  
    l9 K 3E<g  
    查看 MTF 和相对照度 ,w+}Evp])  
    nt"8kv  
    s`bC?wr5h  
    >-~2:d\M3  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    pO~VI$7  
    )ZU=`!4  
    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 ${/"u3a_  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 m^8KHa  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 w84 ] s%y  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 6Wos6_  
    再把 GSHEAR 的权重增加 =h083|y>  
    $S"QyAH~-a  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 0'DlsC/`*  
    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: Qe~2'Hw#9  
    'k9?n)<DW  
    插入真实光阑
    s1[_Pk;!  
    4zF|}aiQ  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 (N etn&  
    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 4E Hb  
    )6S;w7  
    .CrrjS w  
    2Qoj>Wy{  
    设置孔径光阑 >gt_C'  
    WS 输入 $ljgFmR_  
    APS  -9 U#B,Q6~  
    CSTOP DIk\=[{2q  
    WAP  2 -zeodv7  
    doCWJ   
    修改优化宏
    LNp%]*h  
    ,|: a7b]  
    6zQ {Y"0  
    保留真实光阑 I6]|dA3G  
    !lSxBr[dQ  
    x04JU$@  
    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, 5-277?  
    `0r=ND5.  
    :'OCQ.[{s  
    最终结构数据
    [;c'o5M&  
    XFeeNcqF  
    最终结果的指标
    ${$XJs4  
    u}QB-oU  
    WC!bB  
    fwy-M:  
    畸变图像和数据
    CfMq?.4%E}  
    ZCQ7xQD  
    JJnZbJti  
    照度
    n'/w(o$&  
    hT&,5zaWdv  
    o6pnTu  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 mm3goIi; Y  
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