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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: }`/n2  
    光学参数: L"du"-  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 er7/BE&  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) 4k2c mM$  
    像素大小  3.5um x 3.5um D*r Zaqy  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm RJs G]`  
    焦距  待定 6M vR R  
    FN  ≤2 L\?g/l+k  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) dVtLYx  
    总长  14-16mm lGHu@(n<  
    MTF  0视场  200LP/mm j nA_!;b  
            0.7视场  142LP/mm d8 Nh0!  
    畸变  <12.5% Sq8Q *  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% XoQk'7"f  
               y'=2.240mm   ≧70.0% V?z{UZkR  
    CRA  8.0° ^8*SCM_A  
    有效波长  400nm~700nm n zrCOMld  
    最大直径  15.5mm BRzWZq%r3  
    广角前端
    xI\s9_"Qy  
    ! E#.WX  
    DSEARCH 搜索宏
    ,u^0V"hJ  
    搜索宏请评论区留言获取代码 B5r_+?=2e  
    8 ]MzOGB8  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 T9<nD"=:  
    ^(JbJ@m/  
    o9d$ 4s@/  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: =&/a\z!  
    ~@?-|xLqQ  
    >^GCSPe  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ugPI1'f  
    模拟退火(50,2,50 mKn357:  
    查看畸变,没达到指标。 5@A=, GPUn  
    CuO*>g^K[  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ;C3?Ic  
    zP'pfBgbJW  
    PANT部分加入 D % ,yA  
    VY    5 G   10 RAQ;O  
    VY    6 G   10 D\*_ulc]  
    VY    7 G   10 +p<R'/  
    VY    8 G   10 :!!`!*!JH  
    VY    9 G   10 0$ac1;7  
    VY   10 G   10 lj*913aFh  
    VY   11 G   10 ,O{ 5   
    VY   12 G   10 8%f! X51  
    VY   13 G   10 Qnx92   
    VY   14 G   10
    优化畸变
    gt(nZ  
    svjFy/T(lL  
    并在优化宏 AANT 中加入 >&Q. .`q  
    M 2.24 1 A P YA 1 OBQ!0NM_b  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 ,#OG/r-H  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 k T>}(G||  
    M 1.568 1 A P YA .7 I;:_25WGC  
    08jQq#  
    M 0.896 1 A P YA .4 3h4"Rv=,  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 0\*<k`dY  
    得到的结构
    )/N! {`.9  
    wVtBeZa  
    UF&Wgj [  
    RE$-{i  
    查看 MTF ,没有达到指标 !,uw./8@Ku  
    kO4~N-&  
    添加16阶非球面高阶项系数
    TY?io@  
    I!'(>VlP7  
    PANT 部分加入 t]%R4ymV  
    VY    5 G   16 CZ}tQx5ga  
    VY    6 G   16 \vQ (  
    VY    7 G   16 ')RK(I  
    VY    8 G   16 xGL"N1  
    VY    9 G   16 ,1L^#?Q~  
    VY   10 G   16 *n5g";k|  
    VY   11 G   16 UU`qI}Ys8F  
    VY   12 G   16 ?GZs5CnS  
    VY   13 G   16 e(A&VIp  
    VY   14 G   16 %SXqJW^:  
    同时注释掉所有 GSO GNO 4R6 .GO  
    ]A[~2]  
    优化 MTF
    6m&I_icM  
    m e" <+6  
    AANT 部分加入以下指令 P) #rvTDRw  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X -xlI'gNg7  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 3:S"!F  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y s!Vtw p9  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X j^M@0o  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y UPsh Y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ^m\n[<x^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y .H "gH-I  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X r38CPdE;}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 1Cthi[ B  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 3%k+<ho(  
    3? "GH1e  
    得到的结构 }|;n[+}  
    IiL?@pIq  
    查看畸变
    X$<?:f-  
    <GC:aG  
    查看技术指标
    4CqZvd C  
    azSS:=A  
    查看 MTF 和相对照度 -95 `.o  
    Vs(;al'  
    uAJC Q)@  
    'RhMzPmY>  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    L/shF}<  
    ,}[,]-nVx  
    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 (jXgJ" m  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 }'3V(;9  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 E+_ }8J .  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 hFKYRZtP.8  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ~k&b3-A}  
    NLj0\Pz|B  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 mu*wX'.'  
    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: mZORV3bN  
     ,}bC  
    插入真实光阑
    p B )nQ5l'  
    H|Eu,eq-E  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 r"xo9&|  
    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 xi-^_I  
    t4nAy)I)P  
    EF}Z+7A  
    ' e-FJ')|  
    设置孔径光阑 [IMa0qs'  
    WS 输入 Pocm.  
    APS  -9 )@Ly{cw   
    CSTOP ,]>Eg6B,u  
    WAP  2 <pz;G}  
    Lt_7pb%  
    修改优化宏
    Hl]3F^{  
    v50=D/&w  
    `_<K#AGAi  
    保留真实光阑 m7fmQUk  
    n pBpYtG  
    + 6O5hZ  
    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, EI]NOG 0  
    w R1M_&-s  
    ?~;G)5  
    最终结构数据
    J'|qFS  
    2BEF8o]Np  
    最终结果的指标
    e!Y:UB2 7u  
    36e !je  
    ZEp UHdin  
    tGe|@.!  
    畸变图像和数据
    @u#Tx%  
    ]HCu tq  
    JiCDY)bu  
    照度
    " 8>*O;xk  
    w-pdpbHV  
    22)2o lU  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 G BV]7.  
     
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    离线tornado
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