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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: SN[ar&I  
    光学参数: G 6xN R  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 @![1W@J  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) KJs`[,;<  
    像素大小  3.5um x 3.5um u}rJqZ  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm $0+&xJVn  
    焦距  待定 XK;Vu#E*^  
    FN  ≤2 D'^UZZlI^I  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) !"'6$"U\K  
    总长  14-16mm #CW{y?=  
    MTF  0视场  200LP/mm EZT 8^m  
            0.7视场  142LP/mm 9 aKU}y  
    畸变  <12.5% J5z\e@?.0\  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% f>&*%[fw  
               y'=2.240mm   ≧70.0% Y3 -f68*(  
    CRA  8.0° a :cfr*IsK  
    有效波长  400nm~700nm BH}M]<5  
    最大直径  15.5mm ~&"'>C#  
    广角前端
    0sCWIGU W  
    0;]VTz?P  
    DSEARCH 搜索宏
    p1T0FBV L  
    搜索宏请评论区留言获取代码 2+*o^`%4P  
    vN~joQ=d  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 O[p c$Pi  
    ]3Jb$Q@  
    IIF <Zkpb  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ,C:^K`k&  
    y'z9Ya  
    /"^XrVi-  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 8A u W>7_  
    模拟退火(50,2,50 \XfLTv  
    查看畸变,没达到指标。 D z[ ,;  
    h8;H<Y;yQ  
    添加10阶非球面高阶项系数
    Kk|)N3AV:  
    VJ1rU mO~  
    PANT部分加入 Qo*OC 9E`  
    VY    5 G   10 xU(b:D Z  
    VY    6 G   10 EoS6t  
    VY    7 G   10 i@ 86Ez  
    VY    8 G   10 n]>L"D,  
    VY    9 G   10 ( efxw  
    VY   10 G   10 k,ezB+  
    VY   11 G   10 m\_v{1g  
    VY   12 G   10 p<y \ ^a  
    VY   13 G   10 Qtt3;5m  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    WHu[A/##']  
    =GiN~$d  
    并在优化宏 AANT 中加入 m';4`Y5-  
    M 2.24 1 A P YA 1 j%':M  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 O(:/ &`)  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 M<SVH_  
    M 1.568 1 A P YA .7 0W~1v  
    G'wyH[ d/  
    M 0.896 1 A P YA .4 3-)R'  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 /03?(n= 3  
    得到的结构
    Pj5:=d8z(  
    <S12=<c?'  
    N{6-a  
    o)'06FF\$  
    查看 MTF ,没有达到指标 e488}h6#m  
    i8#:y`ai  
    添加16阶非球面高阶项系数
    &y-z[GR[{  
    hE'>8{  
    PANT 部分加入 `X B$t?xi  
    VY    5 G   16 klTRuU(  
    VY    6 G   16 ?uW} XAi  
    VY    7 G   16 6.a|w}C`  
    VY    8 G   16 :w7?]y6~S  
    VY    9 G   16 Ci2*5n<  
    VY   10 G   16 CX ; m8  
    VY   11 G   16 ?!3u ?Kd  
    VY   12 G   16 zKh<zj  
    VY   13 G   16 c2]h.G83  
    VY   14 G   16 u_b6u@r7  
    同时注释掉所有 GSO GNO 4~hP25q  
    Rhw+~gd*F  
    优化 MTF
    biU ?>R  
    *9`k$'  
    AANT 部分加入以下指令 /74)c~.W  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X y`cL3 xr4R  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X cmY `$=  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y g``S SU  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X  gOp81)  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Bm6t f}8  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X +KOhDtLMG  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y {5+ 39=(  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X }|RL6p-/'  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y T ^ #1T$  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 f*^bV_  
    _P%PjFQ)  
    得到的结构 ZbH_h]1$D  
    kc2 8Q2  
    查看畸变
    ^__ P;Gr`  
    ]jR-<l8I-  
    查看技术指标
    HaF&ooI5+  
    >}d6)s|   
    查看 MTF 和相对照度 }Q-Tw,j  
    r>rL[`p(2  
    X @7:FzU9  
    SzG?m]  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    |_a^+!P  
    W~s:SN  
    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 Hdjp^O!  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 LwH+X:?i  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 T`c:16I  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 "i!W(}x+  
    再把 GSHEAR 的权重增加 Q*8 x Bi1  
    Iomx"y]9  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 %iZ~RTY6 !  
    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: ;h#Q!M&e#  
    o ,8;=f,7  
    插入真实光阑
    aED73:b  
    D<[kbt 5^7  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 A^4#6],%v  
    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 {9~3y2:  
    0 Cyus  
    59V8cO+qH  
    xSq+>,b  
    设置孔径光阑 -y/Y%]%0  
    WS 输入 9rM#w"E?<  
    APS  -9 .EjjCE/v-  
    CSTOP yXf+dMv  
    WAP  2 !)`m mr  
    qR4-~ p 8  
    修改优化宏
    uY3?(f#  
    }G"bD8+  
    ]@l;;Sp  
    保留真实光阑 I1p{(fJ  
    $6d5W=u$H  
    `*B6T7p1  
    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, U:|:Y=O?Q  
    ayN[y  
    ]Bz.6OR  
    最终结构数据
    O`;o"\P<  
    }3-`e3  
    最终结果的指标
    -8S Z}J  
    SOS|3q_`  
    zGP@!R`_  
    `b_n\pf ]  
    畸变图像和数据
    k40`,;}9  
    6s$h _$[X  
    OZe`>Q6  
    照度
    ^[q/w<_j~  
    d\tA1&k71  
    [6nN]U~Y  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 !]&+g'aC3  
     
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    离线tornado
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