| 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： 0N~AQ u
光学参数： 09{B6l6P
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 a~_5N&~pi
有效像素数目 1280(H) x 960(V) p<\yp<g
像素大小 3.5um x 3.5um !dVth)UV
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm m
4Vh R_
焦距 待定 h-Q 3q:
FN ≤2 '1[}PmhD
视场角 185°（4.48mm处最大视场） P%v7(bqL4+
总长 14-16mm <B*}W2\
MTF 0视场 200LP/mm t7#C&B
0.7视场 142LP/mm
2L~[dn.s
畸变 <12.5% rkdwGqG
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% piE9qXn
y'=2.240mm ≧70.0% tc%?{W\
CRA ﹤8.0° ).0h4oHSj
有效波长 400nm~700nm !biq7f%6#
最大直径 15.5mm 6_a42#
广角前端 C< GS._V&
[attachment=129542] R <+K&_
DSEARCH 搜索宏 }];8v+M
搜索宏请评论区留言获取代码 6e6~82t8/
}\E2Z[
运行搜索宏可以得到10个初始结构 HY.??
5MH
[attachment=129538] $\xS~ w
]~:9b[G2
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: 3_JxpQg
[attachment=129539] ;Zb+ WG yj
]g
jhrD
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 _e<3 g9bj
模拟退火（50,2,50） f)p c$~B
查看畸变，没达到指标。 0s"g%gq|
[attachment=129540] _VFxzM9f
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 rULrGoM
tl |Q w";I
在PANT部分加入 "pb,|U
VY 5 G 10 =6Dz<Lq
VY 6 G 10 gw0b>E8gZ&
VY 7 G 10 D }1Z TX_
VY 8 G 10 s)dN.'5/
VY 9 G 10 v:c_q]z#B
VY 10 G 10 *xxG@h|5n
VY 11 G 10 ?:(BkY,K5
VY 12 G 10 ^zPa^lo-
VY 13 G 10 u%FG%
j?C
VY 14 G 10 优化畸变 _Y '+E
SqL8MKN)
并在优化宏 AANT 中加入 )K2,h5zU
M 2.24 1 A P YA 1 T!.6@g`x>
M 2.016 1 A P YA 0.9 hX\z93an
M 1.792 1 A P YA 0.8 sM)n-Yy#9
M 1.568 1 A P YA .7 X p4x:N
d(RSn|[0
M 0.896 1 A P YA .4 ZzA4iT=KO
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） `a}!t=~#w
得到的结构 s fSM7f
[attachment=129541] ]2kgG*^n"
Np>[mNmga
, &S:(b[D
查看 MTF ,没有达到指标 .,t"i C:E
[attachment=129543] DN)Ehd.
添加16阶非球面高阶项系数 HCHZB *r[
=
8F /]8_
在 PANT 部分加入 h$)},% e
VY 5 G 16 Ay'2! K,I
VY 6 G 16 nlaJ
VY 7 G 16 ^ ;0.P)yGA
VY 8 G 16
Xk[;MZ[
VY 9 G 16 L
M
VY 10 G 16 wehZ7eqm
VY 11 G 16 ^v. ~FFK
VY 12 G 16 y>T:fu
VY 13 G 16 G"3)\FEM
VY 14 G 16 Vt-D8J\A
0
同时注释掉所有 GSO 和 GNO m\~{l=jIS
[attachment=129544] E"7 iU
优化 MTF s^Lg*t 3I
Ie(vTP1Cj
在 AANT 部分加入以下指令 FVOR~z
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X PzThVeJ+
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X n gA&PU
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y sqw^Hwy=!2
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X cx?t C#t
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y HMT^g mF)
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X 3 *9<JHu
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Pl4$`Qw#y
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ~ow_&ftlo
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y i;!#:JX
运行优化并模拟退火（50,2,50） $OK}jSH*v)
~A ul 7[IH
得到的结构 0` :B#ten
[attachment=129546] rJ)O(
查看畸变 _MfXN$I?}
[attachment=129545] < igsO
查看技术指标 *I 7$\0Q
L1;IXCc=
查看 MTF 和相对照度 A;E7~qOG
1DPgiIG~
[attachment=129547] Jybx'vZj
[attachment=129549] 71i".1l{K
优化 MTF 、相对照度和 CRA ^W-03
[ix45xu7
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 |` gSk v
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ,&$w*D%
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 5nL,sF d
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 u`Kj s}F'
再把 GSHEAR 的权重增加 zRDBl02v$T
n ~xh
%r;
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） qI,4 uGg
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: }lzUl mRTe
[attachment=129555] Dg]( ?^
插入真实光阑 FL -yt
@ m14x}H
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ~$7fU
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 ?rqU&my S
[attachment=129553] :n36}VG|
J}IHQZS
?ysC7 ((
设置孔径光阑 _B4H"2}[Y
WS 输入 j_2-
APS -9 RM2<%$
CSTOP H% c:f
WAP 2 "_Wv,CYmNr
[attachment=129550] lc%2fVG-e
修改优化宏 { MK. jw9/
)L}6to
z& !n'N <C
保留真实光阑 B16,c9[
[attachment=129551] ]<\Ft H
QAiont ,!
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] w>M8 FG(4]
8RC7 Ei
[attachment=129556] AN ;SRl
最终结构数据 &HdzbKO=
[attachment=129558] <4!SQgL
最终结果的指标 83i o@*D
[attachment=129560] uH'n.d"WG
[attachment=129561] f>d aK9$(
[attachment=129563] XI#1)
畸变图像和数据 + D
,Nd=/
[attachment=129557] .32]$vx
[attachment=129559] wGf U@!m
照度 }F'B!8n
[attachment=129562] 5c*kgj:x
`/en&l
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 KtWn08D!
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