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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: }|%eCVB  
    光学参数: g$. \  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 e #/E~r&  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) =] 3tUD  
    像素大小  3.5um x 3.5um r>bJ%M}  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 29XL$v],  
    焦距  待定 G,;,D9jO7  
    FN  ≤2 'zh7_%  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) "UwH\T4I  
    总长  14-16mm 5k|9gICyd*  
    MTF  0视场  200LP/mm #+$Q+Z|6k  
            0.7视场  142LP/mm iAa;6mH  
    畸变  <12.5% r-,e;o>9  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% KR7@[  
               y'=2.240mm   ≧70.0% /%lZu^  
    CRA  8.0° #07gd#j4  
    有效波长  400nm~700nm AyMd:5;  
    最大直径  15.5mm QRLt9L  
    广角前端
    $ cj>2.   
    PqM1a oyX  
    DSEARCH 搜索宏
    d#2$!z#  
    搜索宏请评论区留言获取代码 wcDRH)AW.  
    r,_?F7  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 ePIiF_X  
    VY)s+Bx  
    Nan[<  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: M:5b4$Qh<  
    ? `J[[",  
    O{ /q-~_  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 J*9$;  
    模拟退火(50,2,50 %Qk/_ R1   
    查看畸变,没达到指标。 JmEj{K<3I  
    pKi&[  
    添加10阶非球面高阶项系数
    (rg;IXAq%  
    /PsnD_s]5  
    PANT部分加入 epgPT'^  
    VY    5 G   10 "fq{Y~F%`  
    VY    6 G   10 #pcP!  
    VY    7 G   10 mS0udHod  
    VY    8 G   10 Ie%EH  
    VY    9 G   10 7=(Hy\Q5xH  
    VY   10 G   10 F5o+kz$;  
    VY   11 G   10 " LJq%E  
    VY   12 G   10 GRY2?'`  
    VY   13 G   10 LY+|[qka  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ;NRF=d>  
    1!>Jpi0  
    并在优化宏 AANT 中加入 "W(Q%1!Wi  
    M 2.24 1 A P YA 1 |g *XK6  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 kY'T{Sm1^  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 I[n ^{8gz  
    M 1.568 1 A P YA .7 ES40?o*]x  
    O(_[ayE  
    M 0.896 1 A P YA .4 +>4;Zd!@d  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 )XWP\ h  
    得到的结构
    H<1WbM:w  
    FN[{s  
    1IVuSp`{FU  
    P\_`   
    查看 MTF ,没有达到指标 0 Us5  
    A2|Ud_  
    添加16阶非球面高阶项系数
    NssELMtF!g  
    v%ioj0,  
    PANT 部分加入 a.z;t8  
    VY    5 G   16 f^VP/rdg  
    VY    6 G   16 ~,*b }O  
    VY    7 G   16 <mAhr  
    VY    8 G   16 L QjsOo  
    VY    9 G   16 6"}?.E$  
    VY   10 G   16 5YrBW:_OI  
    VY   11 G   16 JY6 Q p  
    VY   12 G   16 &~W:xg(jN  
    VY   13 G   16 9*a=iL*Nw  
    VY   14 G   16 :kGU,>BN  
    同时注释掉所有 GSO GNO HbW0wuI  
    AFAAuFE"  
    优化 MTF
    yiO. z  
    NQ6sGL  
    AANT 部分加入以下指令 %plo=RF  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 4R\ Hpt  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X v;)..X30  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y "&3h2(#%  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X |6< p(i7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y &%-73nYw  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X y99mC$"Ee`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y r-<F5<H+K@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X #_u~/jhX  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Y0X-Zqk'  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 r9dyA5oD  
    rOVVL%@QqJ  
    得到的结构 hvaSH69*m  
    ukUGvK  
    查看畸变
    q|),`.eh\  
    D"D<+ ;S#  
    查看技术指标
    4F{70"a  
    ^ (FdXGs[  
    查看 MTF 和相对照度 15sp|$&`  
    >:b Q  
    y~\oTJb  
    aca=yDs2  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    J Px~VnE%%  
    =y!$/(H  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 p}~qf  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ?[ lV-  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 g?ULWeZg5  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 1{JV}O  
    再把 GSHEAR 的权重增加 &e!7Z40w@&  
    N}t 2Nu-  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 pS7w' H  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: a8UwhjFO  
    ^RI?ybDd  
    插入真实光阑
    aSnF KB  
    ~5oPpTAe  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 IqoR7ajA  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 Sb82}$sO  
    @8I4[TE  
    AQwdw>I-FX  
    RtM8yar+sn  
    设置孔径光阑 ;67x0)kn  
    WS 输入 V]db'qB\  
    APS  -9 L}pt)w*V1j  
    CSTOP =UfsL%  
    WAP  2 D-._z:_  
    71t* %  
    修改优化宏
    jIyB  
    OL^l 3F  
    $[a8$VY^Cm  
    保留真实光阑 }|8_9Rx0*  
    Jh!I:;/  
    @/ohg0  
    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, &n8_0|gK  
    $cU!m(SILQ  
    dx@-/^.  
    最终结构数据
    9j6QX ~,  
    t,+nQ9  
    最终结果的指标
    b?lD(fa&  
    /^#;d UB  
    YOmM=X+'H  
    \6Zr  
    畸变图像和数据
    IHv[v*4:  
    2`N,,  
    vkEiOFU!u  
    照度
    oUQ,61H  
    TI,&!E?;  
    j~jV'f.:H  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 0?:} P  
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    离线tornado
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