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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: `x{*P.]N!<  
    光学参数: ljr?Z,R4  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 >(>,*zP<9  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) fVb~j;  
    像素大小  3.5um x 3.5um 2P`Z >_  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm S!'Y:AeD&  
    焦距  待定 s7"NK"  
    FN  ≤2 Pv- i.  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) RM\A$.5  
    总长  14-16mm Aoi) 11>  
    MTF  0视场  200LP/mm >s 5i  
            0.7视场  142LP/mm ,>YW7+kY  
    畸变  <12.5% ^Z dDs8j  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% XfYMv38(  
               y'=2.240mm   ≧70.0% -rn%ASye  
    CRA  8.0° 8h,>f#)0c  
    有效波长  400nm~700nm G+?Z=A:T8  
    最大直径  15.5mm y\?T%g  
    广角前端
    *H2@lrc  
    $(3mpQAg  
    DSEARCH 搜索宏
    Kc3BVZ71  
    搜索宏请评论区留言获取代码 8@$`'h^6  
    ZOAHM1ci  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 4l2/eh]Hc(  
    |\# ~  
    \LN!k-c  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: _l{`lQ}  
    0*=[1tdWY  
    bfE4.YF  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 '<Fr}Cn  
    模拟退火(50,2,50 IqA'Vz,lL  
    查看畸变,没达到指标。 ?:sk [f6  
    %0y_WIjz  
    添加10阶非球面高阶项系数
    H.Q648A"PF  
    51sn+h<w  
    PANT部分加入 l;~b:[r  
    VY    5 G   10 S6<z2-y  
    VY    6 G   10 %X5p\VS\7  
    VY    7 G   10 wr) \GJ#>  
    VY    8 G   10 (9]8r2|.  
    VY    9 G   10 c :d.mkF\  
    VY   10 G   10 ;4:[kv@  
    VY   11 G   10 pO_$8=G+  
    VY   12 G   10 e|-%-juI  
    VY   13 G   10 iAl.(j  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ^uV=|1<%  
    }wIF$v?M  
    并在优化宏 AANT 中加入 hy]8t1894  
    M 2.24 1 A P YA 1  X_\$hF  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 'PS_|zI  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 59@PY!c>  
    M 1.568 1 A P YA .7 D;Bij=  
    J4woZ{d  
    M 0.896 1 A P YA .4 !*\ J4bJe  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 ['%$vnS5S  
    得到的结构
    x@p1(V.  
    p=d,kY  
    KHT RoXt  
    K_Q-9j  
    查看 MTF ,没有达到指标 y0R9[ ;b07  
    9<|nJt  
    添加16阶非球面高阶项系数
    M669G;w(K  
    u[<ij  
    PANT 部分加入 2Kmnt(>  
    VY    5 G   16 %W8*vSbx  
    VY    6 G   16 SR$?pJh D%  
    VY    7 G   16 P-_2IZiz  
    VY    8 G   16 }~+q S`  
    VY    9 G   16 PiVp(; rtQ  
    VY   10 G   16 =e"RE/q2  
    VY   11 G   16 x,fX mgE  
    VY   12 G   16 O4g2s8k  
    VY   13 G   16 :5#iVa#<  
    VY   14 G   16 [sXn B$  
    同时注释掉所有 GSO GNO +v)+ k  
    }nK=~Wcu\  
    优化 MTF
    rUW/d3y  
    k++"  
    AANT 部分加入以下指令 $lAQcG&Q  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X T!2gOe  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X !<UdG+iV  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ;[q>  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X NcyE_T  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y iGw\A!}w\  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X p;<aZ&@O  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ~j36(`t  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X 68()2v4X  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 3>#io^35  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 l,k.Jo5  
    g?gF*^_0  
    得到的结构 p_EWpSOt7  
    l H{~?x  
    查看畸变
    u|sdQ  
    cq4sgQ?sW  
    查看技术指标
    QD;:!$Du  
    Rebo.6rG  
    查看 MTF 和相对照度 ,CP&o  
     r<1.'F  
    Ol)M0u  
    fU>4Ip1?y/  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    zxrbEE Q  
    4CK$W` V  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 Jl fIYf~  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 r:Ok z  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 <y<   
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 jJK@i\bU_  
    再把 GSHEAR 的权重增加 C[[:/X(c  
    z]R% A:6K  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Id?2(Tg  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: /& o<kY  
    2SXy)m !  
    插入真实光阑
    %&M*G@j  
    j|IvDrm#  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 Z"d21D~h9`  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 `C)|}qcC  
    VX'G\Zz@h|  
    1v'|%B;O  
    ]DK.4\^  
    设置孔径光阑 8.tp#x,A  
    WS 输入 [W8?ww%qT  
    APS  -9 qFwAzW;"  
    CSTOP ) B[S4K2  
    WAP  2 MNH-SQB|  
    }3 S6TJ+  
    修改优化宏
    b/&{:g!B  
    k p8kp`S7  
    8M6Qn7{L  
    保留真实光阑 hEfFMi=a`  
    DC,]FmWs!+  
    g*$yUt  
    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, PHg(O:3WG  
    wyUfmk_}  
    N3|aNQ=X0  
    最终结构数据
    RO8]R2A  
    S !R:a>\  
    最终结果的指标
    @ iaz_;  
    m$A-'*'  
    f4+}k GJN  
    W-ol*S  
    畸变图像和数据
    ^e:rRk7 &  
    Y@'ahxF  
    E )%r}4u>  
    照度
    3.?B')  
    3.D|xE]g  
    +KHk`2{y~  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 G-G\l?R(  
     
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    离线tornado
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