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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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    离线小火龙果
     
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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: '^2bC  
    光学参数:  .^rs VNG  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 ?i~mt'O  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) v:9Vp{)  
    像素大小  3.5um x 3.5um  {qH+S/  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm j(_6.zf  
    焦距  待定 (|y@ ftr@  
    FN  ≤2 c&SSf_0O*  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) ^7$Q"  
    总长  14-16mm _]+ \ B  
    MTF  0视场  200LP/mm 86Xf6Ea  
            0.7视场  142LP/mm u H)v\Js  
    畸变  <12.5% R}OjSiS\  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% TP=#U^g*  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 8&#)}A}x  
    CRA  8.0° r"KW\HN8  
    有效波长  400nm~700nm jrYA5>=>#  
    最大直径  15.5mm cT'<,#^/  
    广角前端
    !OR %AdxB  
    If@%^'^ON=  
    DSEARCH 搜索宏
    RUV:   
    搜索宏请评论区留言获取代码 wF['oUwHH  
    E I&)+cC  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 CX>QP&Gj  
    F4&`0y:  
    gBXbB9  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: "Za'K+4  
    DDU)G51>d  
    >t $^U  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 P# Z+:T  
    模拟退火(50,2,50 59a7%w  
    查看畸变,没达到指标。 T`Qg+Q$  
    H3BMN}K~  
    添加10阶非球面高阶项系数
    SRyot:l   
    XSo$;q\  
    PANT部分加入 G:|=d0  
    VY    5 G   10 /p[lOg  
    VY    6 G   10 *W1:AGpz  
    VY    7 G   10 53?B.\  
    VY    8 G   10 PZCOJK  
    VY    9 G   10 h%%dRi  
    VY   10 G   10 Z E},x U%  
    VY   11 G   10 ?_G?SQ  
    VY   12 G   10 uJt*> ;Kp  
    VY   13 G   10 "]1|%j  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    @ u2 P&|:{  
    <0^L L  
    并在优化宏 AANT 中加入 /Os;,g  
    M 2.24 1 A P YA 1 VaFv%%w  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 An3%@;  
    M 1.792 1 A P YA 0.8  *4{GI D  
    M 1.568 1 A P YA .7 P }$DCD<$U  
    w!/se;_H+w  
    M 0.896 1 A P YA .4 A>Oi9%OY:  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 v.e~m2u_F  
    得到的结构
    DTSK*a`  
    )|i]"8I  
    H7R6Ljd?&S  
    orr6._xw  
    查看 MTF ,没有达到指标 5R"(4a P  
    VA@t8H,  
    添加16阶非球面高阶项系数
    81 /t)Cp  
    AU/L_hg  
    PANT 部分加入 $tFmp)  
    VY    5 G   16 3/?{= {  
    VY    6 G   16 jMB&(r  
    VY    7 G   16 VT`C<'   
    VY    8 G   16 IAa}F!6Q1  
    VY    9 G   16 b'5L|1d  
    VY   10 G   16 wT+b|K  
    VY   11 G   16 I^yInrRh5  
    VY   12 G   16 K\vyfYi  
    VY   13 G   16 DAtZp%  
    VY   14 G   16  C%\.  
    同时注释掉所有 GSO GNO Wk&g!FR  
    (}NKW  
    优化 MTF
    SLMnEtyTS  
    eZ[O:Wvk:  
    AANT 部分加入以下指令 f6-OR]R5  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X y72=d?]W  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X HOrD20  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y is [p7-  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X lZ` CFZR0  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y d~-C r-s4  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X @u}1 S1  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ag\xwS#i5H  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ] M#OS$_O@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y c$[cDf~  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 wnoL<p  
    &>&UqWL  
    得到的结构 AUvUk<a  
    h1'j1uI  
    查看畸变
    BVk&TGa;[$  
    )cd5iE:FO  
    查看技术指标
    Ps!~miN|>  
    +8\1.vY  
    查看 MTF 和相对照度 8KU5x#  
    pAd 8-a  
    P,/=c(5\}  
    gnPu{-Ec*  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    `96PY !$u  
    Z_qOQ%l  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 -*I Dzm  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 3HP o*~"]  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 a J&)-ge  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 `swf~  
    再把 GSHEAR 的权重增加 hs5aIJ  
    }pzUHl>  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 g*nh8  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: /T_@rm  
    wZ_k]{J  
    插入真实光阑
     ;Iu}Q-b*  
    ' *6S0zt  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 KPcOW#.T  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 ,xeJf6es  
    >w~Hq9  
    N @24)g?  
    mDT"%I"4j  
    设置孔径光阑 `X06JTqf:  
    WS 输入 gLyE,1Z}u  
    APS  -9 O*8 .kqlgt  
    CSTOP B]o5 HA<k  
    WAP  2 G(~ s(r{%I  
    /d\#|[S  
    修改优化宏
    l6wN&JHTh  
    n\ yDMY  
    ^-yEb\\i  
    保留真实光阑 vCB0 x:/  
    cy6lsJ"?  
    V#Hg+\{d  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, ?7Y6: zo$^  
    b;X|[tB  
    O"D0+BK79e  
    最终结构数据
    EqV]/0-\  
    X4"D Lt"  
    最终结果的指标
    t%`GXJb  
    =/J{>S>(i  
    ,W!v0*uxp&  
    srbU}u3VZ  
    畸变图像和数据
    bCv^za]P6  
    rk$$gXg9/  
    ?Z ]5 [  
    照度
    M :4N'#`  
    p%8v+9+h2  
    B`Q~p 92  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ># {,(8\  
     
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    离线tornado
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-24
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