| 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： PJCnud F
光学参数： ; VBpp<
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 J=):+F=
有效像素数目 1280(H) x 960(V) *MI)] S
像素大小 3.5um x 3.5um ~]4 kkm7Y
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm N*f^Z#B]
焦距 待定 h77IWo6%
FN ≤2 z4g+2f7h-X
视场角 185°（4.48mm处最大视场） D%A@lMru
总长 14-16mm ovz#
MTF 0视场 200LP/mm u)7*Rj^
0.7视场 142LP/mm )6G" *
畸变 <12.5% n? ]f@O R
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% Bq *[c=(2
y'=2.240mm ≧70.0% u^l*5F%D K
CRA ﹤8.0° _e_4Q)z-a
有效波长 400nm~700nm s{ =5-:
最大直径 15.5mm @LcT-3 u
广角前端 2hy NVG&$
[attachment=129542] `
V wN!B:
DSEARCH 搜索宏 gGmxx,i
搜索宏请评论区留言获取代码 ~ 6kJ~R4
O] H=s
运行搜索宏可以得到10个初始结构 V/ +Jc( N
[attachment=129538] 9
Va40X1
?I\v0H*
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: -?5$ PH
[attachment=129539] WO@H*
=5Wp&SM6
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 :c=v}
模拟退火（50,2,50） Z:|9N/>T
查看畸变，没达到指标。 { V0>iN:~S
[attachment=129540] .uKx>YB}
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 /$Z
m~Mp
= -qf ;5[|
在PANT部分加入 p qeL%="p;
VY 5 G 10 U. (Tl>K|0
VY 6 G 10 Mn@$;\:
VY 7 G 10 tO M(U-7Z&
VY 8 G 10 e />:K' {
VY 9 G 10 ]~ 8v^A7u
VY 10 G 10 /[iG5~G
VY 11 G 10 E=k w)<X2
VY 12 G 10 -w ~(3(
VY 13 G 10 (]XbPW
VY 14 G 10 优化畸变 F Ciq?@
~.6 |dw\p!
并在优化宏 AANT 中加入 !}5*?k
g
M 2.24 1 A P YA 1 4uUs7T
M 2.016 1 A P YA 0.9 f05=Mc&)
M 1.792 1 A P YA 0.8 /EU ; ?O
M 1.568 1 A P YA .7 k2p'G ')H
HIGNRm
M 0.896 1 A P YA .4 q{E"pyt36R
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） ~{M @?8wi
得到的结构 2tf6GX :
[attachment=129541] s}ADk-7
Me/\z^pF
k_?~<vTM
查看 MTF ,没有达到指标 ] H&c'
[attachment=129543] -72j:nk
添加16阶非球面高阶项系数 ],[)uTZc
/C$
xH@bb
在 PANT 部分加入 ` (DJs-xD
VY 5 G 16 X V=S )
VY 6 G 16 7F(5)Utt
VY 7 G 16 ZXt?[Ll
VY 8 G 16 @o#+5P
VY 9 G 16 Jq
.L:>x
VY 10 G 16 `c(\i$1JY)
VY 11 G 16 %8w 9E=
VY 12 G 16 WeC(w+}p
VY 13 G 16 1,`H:%z%
VY 14 G 16 RtC 'v";6
同时注释掉所有 GSO 和 GNO :wipE]~ 4t
[attachment=129544] "K ?Q
优化 MTF TvQ ^DZbe
y94kX:q
在 AANT 部分加入以下指令 a2yE:16o6
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ^u)rB<#BR
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X OOB^gf}$'
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y >SDp uG&>
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X [U.v:tR
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y jPk
c3dG
+
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X P`TIaP9%E
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y MEq"}zrh
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X Np2ci~"<.
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y -$YJfQE6G
运行优化并模拟退火（50,2,50） D.*>;5:0'
Ld(NhB'7
得到的结构 m^I,}1H4
[attachment=129546] w`gyE
6A
查看畸变 +\`rmI
[attachment=129545] vPmnN^
查看技术指标 <> =mCZ2
rLF*DB3l
查看 MTF 和相对照度 wsnK3tM7-
QCpM|,drS
[attachment=129547] `Ko[r
R+
[attachment=129549] H}nJbnU
优化 MTF 、相对照度和 CRA Hk;-5A|9
kX2d7yQZz
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 ; 7rv
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 3z[ $4L'.
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 'UfeluMd
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 H+l,)Se
再把 GSHEAR 的权重增加 Gt~JA0+C)7
{1~T]5
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） <KQ(c`KW7
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: [uR/ M
[attachment=129555] ?C Y1]d
插入真实光阑 ,W*H6fw+
q;A;H)?g
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 'M/ ([|@
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 <DZcra
[attachment=129553] &erm`Ho
9DE)S)e8
R^8{bP
设置孔径光阑 *H2]H @QHN
WS 输入 \dkOK`)b
APS -9 N.hzKq][
CSTOP Zdn! qyR`
WAP 2 5 DFZ ^~
[attachment=129550] JP'=
UZ '
修改优化宏 fgCT!s7z
P!<[U!<hH
ngyY
保留真实光阑 KCtX $ XGL
[attachment=129551] 1;wb(DN*c
!'W- 6f
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] {a "RXa
|_zO_F rtp
[attachment=129556] $YM_G=k
最终结构数据 Lwd V3 vb#
[attachment=129558] +m /,,+4
最终结果的指标 n?QZFeI`
[attachment=129560] Yx%bn?%;&
[attachment=129561] L P<<'(l`
[attachment=129563] flnVY Qe
畸变图像和数据 9l
!S9d
[attachment=129557] (:sZ
b?*
[attachment=129559] }[n5n
照度 `ROG~0lN(
[attachment=129562] U^_D|$6
DW2>&|
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 wE Qi0!
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