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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: ~7FS'!W,F  
    光学参数: 7rYBFSp  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 fg lN_  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) DWEDL[{  
    像素大小  3.5um x 3.5um B_D0yhh  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm N|%r5%  
    焦距  待定 oW(EV4J"  
    FN  ≤2 $j8CF3d.6  
    视场角  185°(4.48mm处最大视场) YWJ$Pp  
    总长  14-16mm _s<s14+od  
    MTF  0视场  200LP/mm \ueCbfV!Z4  
            0.7视场  142LP/mm f96`n+>x i  
    畸变  <12.5% |KZX_4   
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% p1hF.  
               y'=2.240mm   ≧70.0% U#bmMH  
    CRA  ﹤8.0° J{\(Y#|rHs  
    有效波长  400nm~700nm ,F*HZBNFZ  
    最大直径  15.5mm &,3s2,1U(  
    广角前端
    ,CN (;z)  
    .C &kWM&j  
    DSEARCH 搜索宏
    d`C$vj  
    搜索宏请评论区留言获取代码 X|/RV4x@Cq  
    *]}F=dtR k  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 cr|]\  
    ?6>*mdpl  
    gz~ug35  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: iBtG@M  
    fJ0V|o  
    )_OGt[_H  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 Z:Vde^Ih  
    模拟退火(50,2,50) Lb?q5_  
    查看畸变,没达到指标。 uMpuS1  
    dh.{lvlX|  
    添加10阶非球面高阶项系数
    p_%,JD  
    {:b~^yW  
    在PANT部分加入 xB[W8gQ6fa  
    VY    5 G   10 iq?T&44&  
    VY    6 G   10 s$,G5Feub  
    VY    7 G   10 .{ZJywE<  
    VY    8 G   10 p|NY.N  
    VY    9 G   10 ;MK|l,aIQ  
    VY   10 G   10 {\NBNg(Vo  
    VY   11 G   10 SS24@:"{  
    VY   12 G   10 $tI<MZ&Z  
    VY   13 G   10 A.@wGy4  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    Xit@.:a;  
    r NKeY48\  
    并在优化宏 AANT 中加入 jIwN,H1$-  
    M 2.24 1 A P YA 1 'h 7x@[|  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 8SL E*c^8  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 ),y`Iw  
    M 1.568 1 A P YA .7 _L` uC jA  
    EVBOubV  
    M 0.896 1 A P YA .4 evD=]iVD  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50) C[hNngb7R  
    得到的结构
    %Y0BPTt$  
    cH$( *k9%M  
    `sIm&.d  
    \x:U`T  
    查看 MTF ,没有达到指标 K'e,9P{  
    FGie*t  
    添加16阶非球面高阶项系数
    ~3%\8,0  
    oM^vJ3  
    在 PANT 部分加入 ZXkrFA |  
    VY    5 G   16 KKb7dZbt<  
    VY    6 G   16 |pbetA4&  
    VY    7 G   16 .Ln98#ZR  
    VY    8 G   16 ;K|K]c  
    VY    9 G   16 GUD]sXSj  
    VY   10 G   16 )E7wBNV   
    VY   11 G   16 ;&f(7 Q+T_  
    VY   12 G   16 z_'!?K{  
    VY   13 G   16 [`s.fkb8  
    VY   14 G   16 Csp$_uDi  
    同时注释掉所有 GSO 和 GNO |,S]EHIy  
    =./PY10'  
    优化 MTF
    &OE-+z  
    ntB#2S  
    在 AANT 部分加入以下指令 k h*WpX  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X W"pHR sf  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 1JdMw$H  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y T-GvPl9ZJw  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 2 M\7j  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Anpp`>}N  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X \ZhkOl  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y !};Ll=dz  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X @jjxgd'%&  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y _A& [rBm|  
    运行优化并模拟退火(50,2,50) OC-d5P  
    \}9)`1D  
    得到的结构 WBJn1  
    uPN^o.,/.  
    查看畸变
    uHbbPtk  
    e]ST0J"  
    查看技术指标
    'rFLG+W  
    N+5f.c+S-  
    查看 MTF 和相对照度 l x0BKD?n  
    ubsv\[:C  
    ;"e55|d9I  
    $G}k'[4C  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    Oml3=TV  
    Er8F_,M+  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 Q>;Aq!mr=  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 a #s Nd  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 wv\"(e7(  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 I7SFGO  
    再把 GSHEAR 的权重增加 OVgak>$  
    _Gb 7n5p  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50) mr_NArF  
    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: WLh!L='{BK  
    Z\QN n  
    插入真实光阑
    Dp#27Yzc  
    qh&KNJ>1  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 -Gl!W`$I `  
    在 WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 *!Gb_!98  
    ?$<~cD" Sw  
    4\ )WMP  
    GMLx$?=j  
    设置孔径光阑 2\O!vp>|-  
    WS 输入 >Rdi]:]Bv  
    APS  -9 i!JSEQ_8  
    CSTOP &Q\k`0vzVB  
    WAP  2 $(OL#>9Ly  
    (5y*Btd=  
    修改优化宏
    @^-f +o  
    ~j!|(a7  
    #L*MMC"  
    保留真实光阑 (tzAUrC  
    +:c}LCI9<  
    AGVipI #  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, KO}TCa  
    G&M)n*o  
    1OqVNp%K  
    最终结构数据
    rXe+#`m2  
    xBw ua;  
    最终结果的指标
    Nii5},  
    eR3MU]zF  
    }y*rO(cu7G  
    5:EE%(g9  
    畸变图像和数据
    iq 8Hq)I]  
    ,? &$ c+  
    /wHfc[b>  
    照度
    $uK[[k~=S  
    IZ.b  
    tf9a- s  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 RT9%E/m  
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