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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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    离线小火龙果
     
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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: +7Rt{C,  
    光学参数: T 9MzUV&  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 ' &N20w  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) Gh iHA9.  
    像素大小  3.5um x 3.5um ^'Y HJEK  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm Ays L-sqR  
    焦距  待定 U!NI_uk  
    FN  ≤2 @ExLh9  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ?FDJqJM  
    总长  14-16mm ?RJdn]`4j  
    MTF  0视场  200LP/mm 9 tAE#A  
            0.7视场  142LP/mm -#OwJ*-U  
    畸变  <12.5% =h7[E./U1  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% e# <4/FR  
               y'=2.240mm   ≧70.0%  ]CIe~q  
    CRA  8.0° C (U  
    有效波长  400nm~700nm ydyG}XI7V  
    最大直径  15.5mm J@gm@ jLc  
    广角前端
    1q`k}KMy  
    0<3E  
    DSEARCH 搜索宏
    G g(NGT  
    搜索宏请评论区留言获取代码 9BO|1{  
    Lz?*B$h  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 W[fT R?n  
    z6 a,0&;-L  
    ~f .y:Sbb  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: i0b.AA  
    0W_mCV  
    C$t.C rxx  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 |+u+)C  
    模拟退火(50,2,50 wePI*."]  
    查看畸变,没达到指标。 /Bh>  
    #1B}-PGCm  
    添加10阶非球面高阶项系数
    e|JIrOnc  
    TqXg e{r  
    PANT部分加入 u?H@C)P  
    VY    5 G   10 }\DAg'e)  
    VY    6 G   10 OgQntj:%lN  
    VY    7 G   10 ovB=Zm  
    VY    8 G   10 L,WkJe3  
    VY    9 G   10 %uj[`  
    VY   10 G   10 9@Q&B+!  
    VY   11 G   10 X:U=MWc>  
    VY   12 G   10 Q7L)f71i  
    VY   13 G   10 z+ uL "PG[  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ~};]k}  
    +;YE)~R?  
    并在优化宏 AANT 中加入 Jb7iBQ2%  
    M 2.24 1 A P YA 1 [#IBYJ.6  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 nT#37v  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 KM5jl9Vv  
    M 1.568 1 A P YA .7 28ja-1dB  
    7:z>+AM[r  
    M 0.896 1 A P YA .4 /q T E  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 #t){4J  
    得到的结构
    ::v;)VdX+*  
    ^)Smv\Md  
    7,f:Qi@g  
    Wux0RF&  
    查看 MTF ,没有达到指标 axOi 5  
    ' J2ewW5  
    添加16阶非球面高阶项系数
    mZ]P[lQ'5  
    jiqi!*  
    PANT 部分加入 cT\O v P*_  
    VY    5 G   16 KuIkul9^%  
    VY    6 G   16 h|K\z{ A  
    VY    7 G   16 :DDO=  
    VY    8 G   16 Ob7zu"zr  
    VY    9 G   16 C?8PT/  
    VY   10 G   16 UVz=QEuYb  
    VY   11 G   16 J 0&zb'1  
    VY   12 G   16 3(MoXA*  
    VY   13 G   16 @8QFP3\1  
    VY   14 G   16 j[_t6Z  
    同时注释掉所有 GSO GNO 3(aRs?/ O  
    52da]BW<  
    优化 MTF
    bh{E&1sLh  
    x6"/z  
    AANT 部分加入以下指令 qi( &8in  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X {F<)z% ^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X \)FeuLGL9  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y >s;oOo+5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ]^Sd9ba  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y rH[5~U  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X u9esdOv  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y $Vo/CZW7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X #E*@/ p/  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y lt }r}HM+  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 NKRaQ r  
    SL6mNn9c  
    得到的结构 k}- "0>  
    SCgyp(  
    查看畸变
    XPar_8I  
    ` 52% XI  
    查看技术指标
    np<f,  
    5T~3$kuO  
    查看 MTF 和相对照度 @<hF.4,]  
    !y.ei1diw  
    KDux$V4  
    3 %z   
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    pGO|~:E/L  
    Mi;}.K0J  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 :Tlf4y:/w  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 s]$HkSH  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 suA+8}o]  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 s@[C&v  
    再把 GSHEAR 的权重增加 m\<<oIlH  
    *rS9eej  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 b7?U8/#'  
    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: < 8}KEe4  
    mgmWDtxN  
    插入真实光阑
    bRx2 c  
    G> f^ 2  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 'CP/ymf/a  
    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 K<$wz/\  
    +P>Gy`D9  
    %1Vu=zCAW  
    yd7lcb [  
    设置孔径光阑 \4[c}l  
    WS 输入 j lYD~)  
    APS  -9 Gg 7Wm L  
    CSTOP UN cYu9[  
    WAP  2 \[Sm2/9v  
    Q%M'[L?[  
    修改优化宏
    BP)q6?Mz  
    <;2P._oZ  
    5*s1qA0^  
    保留真实光阑 4M;sD;3  
    bBkm]  >  
    !!?+M @  
    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, 3MNhH  
    >yV)d/  
    +=|hMQ;  
    最终结构数据
     ET >S  
    8zP:*|D  
    最终结果的指标
    kx"hWG4  
    GM)\)\kNF  
    >P6^k!R1y  
    &{-oA_@  
    畸变图像和数据
    =]_d pEEQ  
    XM$5S+e  
    "D ts*  
    照度
    w Mlf3Uz  
    7Y-FUZ.`>  
    /|4Q9=  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 no~OR Q  
     
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    离线tornado
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-24
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