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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: H\PY\O&cP  
    光学参数: o8ERU($/  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 =>0 G  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ^&|KuI+ u  
    像素大小  3.5um x 3.5um QnZ7e#@UP  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm `Lr I^9Z  
    焦距  待定 y@'~fI!E4  
    FN  ≤2 E*W|>2nx]  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) (rT1wup  
    总长  14-16mm Rf4}4ixkj  
    MTF  0视场  200LP/mm &OXWD]5$6  
            0.7视场  142LP/mm X }""= S<  
    畸变  <12.5% Vz\?a8qQ<  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% HX`>" ?{  
               y'=2.240mm   ≧70.0% >hFg,5 _l3  
    CRA  8.0° k@Q>(`  
    有效波长  400nm~700nm 2@jlF!zC  
    最大直径  15.5mm |'SgGg=E  
    广角前端
    GEGg S&SM  
    @&F\M}  
    DSEARCH 搜索宏
    + 2j]  
    搜索宏请评论区留言获取代码 $j"TPkW{M  
    7,!$lT#  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 `*ml/% \  
    abczW[\  
    "b6ew2\  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ;XDGlv%  
    na0-v-  
    :&-j{8p-  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 0,M1Q~u%.  
    模拟退火(50,2,50 q)F@f /  
    查看畸变,没达到指标。 wF.S ,|  
    })TXX7[h  
    添加10阶非球面高阶项系数
    T/YvCbo  
    (q+EP(Q  
    PANT部分加入 K."h}f95  
    VY    5 G   10 '"4S3Fysm  
    VY    6 G   10 ,b!]gsds  
    VY    7 G   10 wS%j!|xhlV  
    VY    8 G   10 O @)D%*;v  
    VY    9 G   10 sR*.i?lN  
    VY   10 G   10 G8hq;W4@]/  
    VY   11 G   10 .0ExHcr  
    VY   12 G   10 x/]]~@:  
    VY   13 G   10 Yd>ej1<  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    iI@m e=  
     0%OV3`  
    并在优化宏 AANT 中加入 X ^\kI1  
    M 2.24 1 A P YA 1 F =Zc_  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 &LM ^,xx}  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 d2=Z=udd  
    M 1.568 1 A P YA .7 )m4O7'2G  
    bPhbd  
    M 0.896 1 A P YA .4 o0`|r+E\  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50  1(*Pa  
    得到的结构
    QmRE<i  
    ]$xN`O4W{  
    pU)g93  
    NUjo5.7  
    查看 MTF ,没有达到指标 =c1t]%P,  
    - )brq3L  
    添加16阶非球面高阶项系数
    k\wcj^"cb  
    /4_^'RB  
    PANT 部分加入 *j/[5J0'M  
    VY    5 G   16 DAHQ7#qfQC  
    VY    6 G   16 lWe1Q#  
    VY    7 G   16 t w?\bB  
    VY    8 G   16 "<LVA2v;  
    VY    9 G   16 e/nc[  
    VY   10 G   16 C?47v4n-'  
    VY   11 G   16 }+3IM1VTW{  
    VY   12 G   16 [7|j:!  
    VY   13 G   16 %@4/W  N  
    VY   14 G   16 d%C :%d  
    同时注释掉所有 GSO GNO Eg;xj@S<2  
    du0]LiHV  
    优化 MTF
    @ApX43U(  
    oyt#CHX  
    AANT 部分加入以下指令 2ij/!  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X DD(K@M  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X X1GpLy)p  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y FY(C<fDRo{  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X I'$}n$UvZ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y H.R7,'9  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X o 2Okc><z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y <xpHlLc  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X KWzJ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y "2FI3M =  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 `x'vF#  
    pS C5$a(  
    得到的结构 ,*}5xpX  
    eKj'[2G@/  
    查看畸变
    ;p U=>  
    y7x[noGtR  
    查看技术指标
    Tl2e?El;4  
    .o!z:[IPY  
    查看 MTF 和相对照度 lAcXi$pF  
    JMa[Ulz  
    MaX:o GF,  
    us,1:@a)a  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    wWU5]v  
    5PXo1"n8T  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 Pa}B0XBWP  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 *[MK{m  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 >*"6zR2 o  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 5HAIKc  
    再把 GSHEAR 的权重增加 vKCgtk  
    QoVRZ$!p  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 "BAH=ul5E  
    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: 5W29oz}-S  
    \h&ui]V  
    插入真实光阑
    >.]' N:5  
    w`?Rd  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 &D[pX|!  
    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 !^ /Mn  
    $^1L|KgXp  
    &K*x[  
    n!*uv~%$  
    设置孔径光阑 +uY)MExs2  
    WS 输入 ra'h\m  
    APS  -9 ~il{6Z+#n  
    CSTOP lv* fK  
    WAP  2 @/ m|T]'8  
    v-J9N(y"  
    修改优化宏
    +-B`Fya  
    ERE1XOe=D  
    j+>#.22+  
    保留真实光阑 Y^(Sc4 W  
    W?B(Jsv  
    E9yBa=#*c  
    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, =`l).GnN2`  
    NQD*8PGfj  
    <%2A, Vz"  
    最终结构数据
    X@[)jWs  
    'xC83}!k  
    最终结果的指标
    j+_pF<$f:  
    -p:X]Ov  
    (xJZeY)-b^  
    MwlhL?  
    畸变图像和数据
    7fOk]Yl[  
    ( _{\tgSm  
    {[&_)AW6m%  
    照度
    @?w8XHEa|  
    ;'B\l@U\  
    Uv-xP(X  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 r`THOj\cM  
     
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    离线tornado
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