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| 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: $e>(M&9, 光学参数: >p"ytRu^
 传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 G
92\` Q
 有效像素数目  1280(H) x 960(V) "tax
 像素大小  3.5um x 3.5um "SGq$3D
 有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm !
*Snx
 焦距  待定 K)!yOa'fH
 FN  ≤2 UbDRzum
 视场角  185°(4.48mm处最大视场) f'501MJu
 总长  14-16mm 3^NHVg
 MTF  0视场  200LP/mm 
d~#>.$Uu
 0.7视场  142LP/mm aPD4S&"Q
 畸变  <12.5% VHwAO:+-
 相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% X)P;UVR0
 y'=2.240mm   ≧70.0% =z_.RE
 CRA  ﹤8.0° Vu6$84>-,
 有效波长  400nm~700nm tCZ3n
 最大直径  15.5mm {p	-q&k&R|
 
 广角前端QnHb*4< 
 [attachment=129542]   <0R$yB  
 DSEARCH 搜索宏  ']]Czze 搜索宏请评论区留言获取代码 f,S,35`qa
 IY$v%%2WZ
 运行搜索宏可以得到10个初始结构 S.G"*'N
 
 [attachment=129538] s#phs`v 6k569c{7
 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: LBO3){=J
 
 [attachment=129539] Ph{7S43 s
@AGU/v
 运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 |a||oyrN
 模拟退火(50,2,50) {,
+,:w7
 查看畸变,没达到指标。 ;/hR#>ib
 
 [attachment=129540] ,0j7qn@tm 
 [attachment=129548]    添加10阶非球面高阶项系数~8fy
qE$ SQ$|s%)oB
 在PANT部分加入 Nu}x`Qkmr
 VY    5 G   10 Kyn[4Bu!?
 VY    6 G   10 x?5D>M/Y
 VY    7 G   10 L$T23*9XY
 VY    8 G   10 j`
RuK
 VY    9 G   10 F ?APDGAN
 VY   10 G   10 }bkQr)us
 VY   11 G   10 h!@t8R
 VY   12 G   10 mI$<+S1!
 VY   13 G   10 r
.&<~x
 VY   14 G   10
   优化畸变c4\Nuy aHhr_.>X
 并在优化宏 AANT 中加入 kfb*|
 M 2.24 1 A P YA 1 vIMLUL0
 M 2.016 1 A P YA 0.9 }MW7,F
 M 1.792 1 A P YA 0.8 ->H4!FS
 M 1.568 1 A P YA .7 `1O<UJX
 U"SH
fI:
 M 0.896 1 A P YA .4 0ZRIi70u
 来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50) S9cAw5E(yN
 
 得到的结构1$+-?:i C 
 [attachment=129541] IF>dsAAI< Vn7FbaO^
 ,RA;X
 查看 MTF ,没有达到指标 wWh)yfPh8H
 
 [attachment=129543]   utH/E7^8  
 添加16阶非球面高阶项系数/"q
wC D]P_tJI
 在 PANT 部分加入 Bz7rf^H`Z
 VY    5 G   16 bi01]
 VY    6 G   16 [wLK*9@&
 VY    7 G   16 .()|0A B&g
 VY    8 G   16 =qg;K'M5
 VY    9 G   16 /V>q(Q
 VY   10 G   16 3zr95$Mt
 VY   11 G   16 {jK:hQX
 VY   12 G   16 zw2qv'
 VY   13 G   16 %I`%N2ss
 VY   14 G   16 xE{PsN1	X;
 同时注释掉所有 GSO 和 GNO  GC#s;X
 
 [attachment=129544] }{oZdO 
 优化 MTF:gwM$2vv SJ
ay
 在 AANT 部分加入以下指令 6=aXz2.f
 GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ^yl)c
\`
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X T09'qB
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y oh?@[U
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X be->ofUYgs
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y $'I-z.G V
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X UG~/
 GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ntZl(] l
 GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X =sIkA)"!=
 GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y $XZC8L#
 运行优化并模拟退火(50,2,50) L-,C5^
 l(B(gPvU
 得到的结构 Y!1x,"O'H
 
 [attachment=129546] wf,B/[,d 
 查看畸变grs~<n|o\ 
 [attachment=129545]   Y3n6y+Uzk  
 查看技术指标)%(V.?eW ;WP%)Z
 查看 MTF 和相对照度 lL$no7HBy
 dEvjB"x
 
 [attachment=129547] `B%IHr 
 [attachment=129549] Zr#\>h 'c 
 优化 MTF 、相对照度和 CRA xIb"8,N \'>ZU-V
 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   |jhu
 LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 kc:>[ {9
 LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 "C~Zl&3
 LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 F,	39'<N[
 再把 GSHEAR 的权重增加 X$0&tmum
 u$MXO].Q
 运行优化宏并模拟退火(50,2,50) EyK
F5TP0
 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: <l`xP)] X
 
 [attachment=129555]   NGs@z^&V  
 插入真实光阑'[ zy%<2sL A?;KfVq
 畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 !zR1CM
 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 +\yQZ{4'@
 
 [attachment=129553] +>BD^[^^ C?h}n4\B^?
 ui!MQk+D9
 设置孔径光阑 XPfheV	G
 WS 输入 JO =kfWW
 APS  -9 py':UQS*q
 CSTOP T[\?fSP
 WAP  2 *f*o
,~8V1
 
 [attachment=129550] lWRRB&8 
 修改优化宏$8;`6o` @	r G=>??k
 '>U&B}
 保留真实光阑 XnNU-UCX
 
 [attachment=129551] ^)i1b:4 [6}>?
 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] 'g#EBy
 d>-k-X-[
 
 [attachment=129556] [R%Pf/[Fr 
 最终结构数据6 66f;h 
 [attachment=129558] CS\T@)@t 
 最终结果的指标7dq*e4z) 
 [attachment=129560] T~G~M/ 
 [attachment=129561] gu|cQ2xV 
 [attachment=129563] (;T g1$ 
 畸变图像和数据VPI;{0kh 
 [attachment=129557] 3OvQ,^[J4 
 [attachment=129559] @";zM& 
 照度eW/sPQ- 
 [attachment=129562] h$U(1B 3?Tk[m1b
 后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ?_BK(kL_
 
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