| 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： BwtjTwd
光学参数： Q A?e2kd
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 z%cq%P8g
有效像素数目 1280(H) x 960(V) mh `~1aEr
像素大小 3.5um x 3.5um ,!+>/RlJ
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm 7U68|\fI!
焦距 待定 0'y9HE'e
FN ≤2 gwE#,OY*
视场角 185°（4.48mm处最大视场） !G E-5 \*
总长 14-16mm -o c@$*t
MTF 0视场 200LP/mm =" Q5Z6W
0.7视场 142LP/mm {n9 ]ej ^
畸变 <12.5% &}}c>]m
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% #xL^S9P
y'=2.240mm ≧70.0% # \9sCnb
CRA ﹤8.0° F<SMU4]YdG
有效波长 400nm~700nm t\44 Pu%
最大直径 15.5mm =^ur@E
广角前端 F
FHk0!3
[attachment=129542] MT{7I"
DSEARCH 搜索宏 dqwCyYC
搜索宏请评论区留言获取代码 N&g9z{m7
mFCD wh]
运行搜索宏可以得到10个初始结构 BR\3ij
[attachment=129538] m(Ghe2T:
H]e%8w)) 0
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: sOzmw ^7
[attachment=129539] r ;:5P%:
bxX[$q
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 HPl'u'.Hg
模拟退火（50,2,50） FPj j1U`C
查看畸变，没达到指标。 LASR*
[attachment=129540] h E.NW
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 L
;5R*)t
hAx# 5@*5
在PANT部分加入 lm'L-ZPN
VY 5 G 10 i}SJ
VY 6 G 10 % qG nvQ
VY 7 G 10 /H 3u^
VY 8 G 10 Qw>ftl e
VY 9 G 10 CZ &VP%
VY 10 G 10 AIZs^
`_
VY 11 G 10 EB8=* B8
VY 12 G 10 3I0=^ >A
VY 13 G 10 OO)m{5r,{
VY 14 G 10 优化畸变 D)C^'/8q
s9 t`!
并在优化宏 AANT 中加入 Glz)-hjJ:n
M 2.24 1 A P YA 1 [k~V77w
14
M 2.016 1 A P YA 0.9 Wjf UbKg0
M 1.792 1 A P YA 0.8 OcR6\t'
M 1.568 1 A P YA .7 EOqv u=$6
bb<qnB
M 0.896 1 A P YA .4 P%#WeQ+
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） [UO?L2$&
得到的结构 OVr,
{[r
[attachment=129541] fq*. 4s
#
l :sZ
lwS6"2q
查看 MTF ,没有达到指标 ) b<-=VR
[attachment=129543] MU o}Qi0K
添加16阶非球面高阶项系数 tqI] S
X
w!$|IC
在 PANT 部分加入 8m? 9?OV5
VY 5 G 16 V6)e Jy
VY 6 G 16 (r8Rb*OP
VY 7 G 16 Af8&PhyrU
VY 8 G 16 Mm7l!
VY 9 G 16 C$MaJHkiF
VY 10 G 16 B> kx$_~
VY 11 G 16 DP E NYr
VY 12 G 16 +eiM6* /0
VY 13 G 16 /I[?TsXp
VY 14 G 16 A`E7V }~
同时注释掉所有 GSO 和 GNO XXuIW Ihm
[attachment=129544] Jt4&%b-T
优化 MTF &Nf10%J'<
7^Y "K
在 AANT 部分加入以下指令 G8}w|'0m
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X b "U{@
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X _D%aT6,G+(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y z[kz [
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X :W'Yt9v)
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y o K;.|ja
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X b Z!*s
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y >Mml+4<5
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X oj.f
uJD
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y p4m9@ \gn
运行优化并模拟退火（50,2,50） BE
n$~4 -
j^DoILw
得到的结构 " 9=F/o9
[attachment=129546] p|mt2oDjw
查看畸变 Ap}^6_YXd
[attachment=129545] ka_]s:>+
查看技术指标 m.ib#Y)y
9b`J2_ ]k
查看 MTF 和相对照度 `%
sKF
b!W!Vvf^x
[attachment=129547] ByR%2_6&
[attachment=129549] nS xFz!
优化 MTF 、相对照度和 CRA * b+ef
jYAD9 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 wLe P;u1
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 r)$(>/[$
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ? )=A[
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 }S{#DgZ@X
再把 GSHEAR 的权重增加 u< `CkYT
IY$H M3t7
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） 'gYUyl
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: /A3tY"Vn
[attachment=129555] N*.JQvbnr
插入真实光阑 #R&D gt
iN\D`9 e
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 O ][R "5d
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 Sp+ zP-3
[attachment=129553] YXCfP~i
8=;'kEU
(<f`},
QxD
设置孔径光阑 DgOO\
WS 输入 9!hiCqA&
APS -9 B4k ~~ ;|
CSTOP CR$\$-
WAP 2 %<@."uWF*
[attachment=129550] w4YuijhW
修改优化宏 VUF^ r7e
uY]nqb
`]L&2RS
保留真实光阑 +o] DT7W
[attachment=129551] 3DH}
YAUU
_hgu:
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] (UW V#AR
-nP
y?>p"|
[attachment=129556] V4]t=3>
最终结构数据 RY=B>398:
[attachment=129558] z:B4
最终结果的指标 3ifQKKcR{
[attachment=129560] m[~fT(NI
[attachment=129561] Bi7QY i/
[attachment=129563] V gLnpPOQ
畸变图像和数据 |l)z^V!
[attachment=129557] FsI51@V72Q
[attachment=129559] B5 '-v%YO+
照度 Gh3b*O_,
[attachment=129562] }Gmwm|`*
tz #Fy?pe
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 z;? 3 2K
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