[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]

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  
$ cj>2.  
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 优化宏 J*9$;  
模拟退火（50,2,50） %Qk/_ R1  
查看畸变，没达到指标。 JmEj{K<3I  
pKi&[  
(rg;IXAq%  
/PsnD_s]5  
在PANT部分加入 epg
PT'^  
VY    5 G   10 "fq{Y~F%`  
VY    6 G   10 #pcP!  
VY    7 G   10 mS0udHod  
VY    8 G   10 Ie%EH  
VY    9 G   10 7=(Hy\Q5xH  
VY   10 G   10 F5o+kz$;  
VY   11 G   10 " LJq%E  
VY   12 G   10 GRY2?'`  
VY   13 G   10 LY+|[qka  
VY   14 G   10 ;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  
H<1WbM:w  
FN[{s  
1IVuSp`{FU  
P\_`  
查看 MTF ,没有达到指标 0 U
s5  
NssELMtF!g  
v%ioj
0,  
在 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 Qp  
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 和 GNO HbW0wuI  
AFAAuFE"  
yiO.z  
NQ6sGL  
在 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$"Ee`  
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y r-<F5<H+K@  
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X #_u~/jhX  
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Y0X-Zqk'  
运行优化并模拟退火（50,2,50） r9dyA5oD  
rOVVL%@QqJ  
得到的结构 hvaSH69*m  
ukUGvK  
q|),`.eh\  
4F{70"a  
^(FdXGs[  
查看 MTF 和相对照度 15sp|$&`  
>:b Q  
y~\oTJb  
aca=yDs2  
J Px~VnE%%  
=y!$/(H  
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 p}~qf  
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ?[lV-  
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 g?ULWeZg5  
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 1{JV}O  
再把 GSHEAR 的权重增加 &e!7Z40w@&  
N}t 2Nu-  
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） pS7w' H  
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: a8UwhjFO  
aSnFKB  
~5oPpTAe  
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 IqoR7ajA  
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 Sb82}$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*%  
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@-/^.  
9j6QX~,  
t,+nQ9  
b?lD(fa&  
/^#;d UB  
YOmM=X+'H  
\6Zr  
IHv[v*4:  
2`N,,  
vkEiOFU!u  
oUQ,6
1H  
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  

学习。。。。。。。。。。。。