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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: (Z5q&#f  
    光学参数: h>~jQ&\M  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 [+y &HNf  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) EK^JLvyT  
    像素大小  3.5um x 3.5um aXQ&@BZ {j  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm ?Y%}(3y  
    焦距  待定 uFz/PDOZ@  
    FN  ≤2 BO[+E' 2  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) TFNUv<>X  
    总长  14-16mm xT:qe  
    MTF  0视场  200LP/mm WfRVv3Vm  
            0.7视场  142LP/mm u.$Ym  
    畸变  <12.5% +8]W\<Kp  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% mp!YNI  
               y'=2.240mm   ≧70.0% dv}8Y H["  
    CRA  8.0° m"5{D*|  
    有效波长  400nm~700nm ~azF+}x90N  
    最大直径  15.5mm zB;'_[8M  
    广角前端
    EV:_Kx8fP  
    )ZQHa7V  
    DSEARCH 搜索宏
    u9esdOv  
    搜索宏请评论区留言获取代码 65'`uuPx  
    Lc58lV=  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构  AqKHjCI  
    O 5g}2  
    J>><o:~@  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: !>CE(;E>z  
    976E3u"Vt  
    B0 6s6Q  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 =AWX +znP  
    模拟退火(50,2,50 eL<m.06cfY  
    查看畸变,没达到指标。 ~D<7W4c  
    f+*J ue  
    添加10阶非球面高阶项系数
    y2oB]^z&n  
    d-9uv|SJ  
    PANT部分加入 V*~1,6N [  
    VY    5 G   10  aeEw#  
    VY    6 G   10 FgXu1-  
    VY    7 G   10 ='7er.~\  
    VY    8 G   10 /p[|DJo M  
    VY    9 G   10 CkmlqqUHC  
    VY   10 G   10 NYWG#4D  
    VY   11 G   10 6"BtfQ")  
    VY   12 G   10 m\<<oIlH  
    VY   13 G   10 *rS9eej  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    A M>Yj  
    lc\>DH\n6  
    并在优化宏 AANT 中加入 mgmWDtxN  
    M 2.24 1 A P YA 1 O<}ep)mr  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 CnxK+1n l  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 5F'%i;)oq  
    M 1.568 1 A P YA .7 5}vRo;-  
    1"8Z y6t  
    M 0.896 1 A P YA .4 v[0DE*p  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 p:DL:^zx  
    得到的结构
    ^L>MZA ?  
    Gg 7Wm L  
    UN cYu9[  
    \[Sm2/9v  
    查看 MTF ,没有达到指标 CQ@#::'F1  
    {DKXn`V  
    添加16阶非球面高阶项系数
    _myg._[  
    8[6ny=S`  
    PANT 部分加入 J!21`M-Ue  
    VY    5 G   16 bYwI==3  
    VY    6 G   16 .8u$z`j  
    VY    7 G   16 8@Egy%_  
    VY    8 G   16 4e=/f,o1  
    VY    9 G   16 W?*Xy6",JF  
    VY   10 G   16 zjluX\  
    VY   11 G   16 :BewH?Ku  
    VY   12 G   16 oV0LJ%  
    VY   13 G   16 .Q=2WCv0  
    VY   14 G   16 [;>zqNy  
    同时注释掉所有 GSO GNO DFt=%aV[  
    c!'A)JD@  
    优化 MTF
    c8bca`  
    {:};(oz)f  
    AANT 部分加入以下指令 "D ts*  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X w Mlf3Uz  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X (SgEt  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y (PCimT=5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X { ()p%#*  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y nx!qCgo  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X =:xV(GK}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y J~_L4* Jw  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X VxUvvJ{-v  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 5PPPd-'Z_  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 !$:0E y(S  
    q7 %=`l  
    得到的结构 u4b3bH9U  
    4_6W s$x  
    查看畸变
    jRv;D#Hp  
    #}[Sj-Vp  
    查看技术指标
    6=Y3(#Ddt  
    ?6gDbE%  
    查看 MTF 和相对照度 2]of SdM  
    8{}Pj  
    "4Vi=*2V  
    Bo](n*i  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    h/0<:eZ*  
    8k+q7  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 ,$MWk(S  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 cM> G>Yzo  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 OCbQB5k3  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 7AGZu?1]M  
    再把 GSHEAR 的权重增加 [M7iJcwt  
    pz*/4  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Jf %!I  
    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: 2- Npw%;  
    p"hm.=,  
    插入真实光阑
    OBKC$e6I  
    t7C!}'g&'  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 +BtLyQ  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 OEy:#9<'  
    5p]urfN-f  
    E>l#0Zw  
    HobGl0<y  
    设置孔径光阑 Q>SPV8s   
    WS 输入 z{D$~ ob  
    APS  -9 i#@v_^q  
    CSTOP I&'S2=s  
    WAP  2 )M&Azbu  
    nK?k<  
    修改优化宏
    + ,vJ7  
    jt'Y(u]2  
    3&a*]  
    保留真实光阑 zCj*:n  
    @ }zS/LO  
    xVHQ[I%  
    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, GM9]>"#o\  
    7)8rc(58  
    Y-neD?VN  
    最终结构数据
    ;H m-,W  
    dFI.`pB  
    最终结果的指标
    @ 2%.>0s.  
    5fvUv"m  
    2kp|zX(  
    G(7\<x:  
    畸变图像和数据
    =XRgT1>e  
    nL7S3  
    )'K!)?&d  
    照度
    k<j)?_=`  
    W)$|Hm:H  
    1v[#::Bs  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 mTXNHvv  
     
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    离线tornado
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