| 小火龙果 |
2024-07-22 17:25 |
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
确定设计目标参数，以下为本次设计的目标： aL$j/SC
光学参数： T{~M iC6A
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 .jum "va%
有效像素数目 1280(H) x 960(V) Isp_U5M
像素大小 3.5um x 3.5um 'WzUu MCx
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm P6E1^$e
焦距 待定 J=L` ]XE
FN ≤2 \I
xzdFF#
视场角 185°（4.48mm处最大视场） g)N54WV
总长 14-16mm YUS?]~XC7x
MTF 0视场 200LP/mm ;q&Z9 lm
0.7视场 142LP/mm 6)+9G_
畸变 <12.5% $Q,n+ /
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% q "p#H 8
y'=2.240mm ≧70.0% cqHw^{'8
CRA ﹤8.0° Y(W{J d+
有效波长 400nm~700nm C[W5d~@;E
最大直径 15.5mm [Z% l.
广角前端 PoY>5
[attachment=129542] vF+YgQ1H
DSEARCH 搜索宏 >2t
cEz%
搜索宏请评论区留言获取代码 ^s.oZj
q
Z#@6#S`
运行搜索宏可以得到10个初始结构 AYYR xhv_,
[attachment=129538] Cd9t{pQD4
"j
+v,js
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: !~tnt i6
[attachment=129539] NB3/A"}"02
kEx8+2s=M
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 s/\XH&KR3V
模拟退火（50,2,50） $T FTIk*uU
查看畸变，没达到指标。 hx P6C6S
[attachment=129540] `GP3 D~
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 _4~k3%w\`l
I_K[!4~Kn
在PANT部分加入 6O%=G3I
VY 5 G 10 2kC^7ZAwu
VY 6 G 10 wiK Cr/
VY 7 G 10 ?#U0eb5u
VY 8 G 10 V_ {vZ/0e
VY 9 G 10 ]C+eJ0"A
VY 10 G 10 _y|[Z;
VY 11 G 10 M2a}x+5'
VY 12 G 10 1k 0^6gE|
VY 13 G 10 i:\bqK
VY 14 G 10 优化畸变 QZqp F9Eu
$/MY,:*e
并在优化宏 AANT 中加入 W&WB@)ie
M 2.24 1 A P YA 1 -%saeX Wo
M 2.016 1 A P YA 0.9 'et(:}i
M 1.792 1 A P YA 0.8 l85O-g}M
M 1.568 1 A P YA .7 u_h=nk
5
1v r^
M 0.896 1 A P YA .4 d5N)^\z
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） `6dy
U_f
得到的结构 +'!h-x1y~
[attachment=129541] |Tj`qJGVw
e OO!jrT:
y- D>xV)n
查看 MTF ,没有达到指标 :Fw *r|
[attachment=129543] GZ; Z
添加16阶非球面高阶项系数 :zRB)hd
wn&[1gBxM
在 PANT 部分加入 X%RQB$
VY 5 G 16 rGQ86L<
VY 6 G 16 +#&el//
VY 7 G 16 O8!!UA8 V
VY 8 G 16 TG""eC!E
VY 9 G 16 *g}vT8w'}
VY 10 G 16 Ir'DA_..
VY 11 G 16 c%o5 E%
VY 12 G 16 kfH9Y%bOy
VY 13 G 16 &Z;Eu'ia
VY 14 G 16 }])G Q@
同时注释掉所有 GSO 和 GNO >b [4
[attachment=129544] #g5't4zqx
优化 MTF wWp?HDl"M
i4 y(H
在 AANT 部分加入以下指令 S(q4OQ B{
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ~hxeD" w
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 3<V.6'*k
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y LR
8e|H0
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X s >[vT?
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y EBN]>zz
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X CNpCe-%&
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y rd f85%%7
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X 6
d{D3e[p^
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y )wyu+_:
运行优化并模拟退火（50,2,50） T%z!+/=&^
_dH[STT
得到的结构 bCe[nmE2
[attachment=129546] r zc 3 k~@
查看畸变 g[uE@Gaj&
[attachment=129545] 72B zvY.
查看技术指标 O V0 cr
zmrX %!CW
查看 MTF 和相对照度 P17]}F``
{d {WMq $
[attachment=129547] 06j)P6Iju
[attachment=129549] r&LCoe'\{i
优化 MTF 、相对照度和 CRA $ P1d#;rb%
*(_ON$+3
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 l.Lc]Z pB
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 wE.@0
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 'h+4zvI"8
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 `s|\" @2
再把 GSHEAR 的权重增加 !E(J
]a
P dE)m/
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） [jG uO%
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: oG U.U9~!
[attachment=129555] Jq=>H@il
插入真实光阑 07E" .T%Ts
r.W"@ vc>
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 Hr_x~n=w
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 ,YzC) (-
[attachment=129553] .x9nWa
[s&
y_[S
2oNPR+
-
设置孔径光阑 }9fV[zO
WS 输入 SJY"]7
APS -9 yO69p
CSTOP 34 &$_0zn
WAP 2 \ { E;u'F
[attachment=129550] { Rh+]=7
修改优化宏 62KW
HB9S
\H'CFAuF
.bl/At3A
保留真实光阑 c~u
F
[attachment=129551] +[go7A$5
<\#
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] aWi]t'_
1\9BO:<K
[attachment=129556] *1 eTf
最终结构数据 & m ";D
[attachment=129558] E EnTq
最终结果的指标 S7~l%G>]b
[attachment=129560] A_$Mt~qKi^
[attachment=129561] 0.,&B5)
[attachment=129563] */@bNT9BgO
畸变图像和数据 '}[L sU
[attachment=129557] Kps
GQM
[attachment=129559] ,)\5O0 D6
照度 bTYP{x~ y
[attachment=129562] \|4MU"ri
F[qI fh4
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 )#TJw@dNf^
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