| 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： m5K B #\
光学参数： - w41Bvz0
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Dd+ f,$
有效像素数目 1280(H) x 960(V) s3m] rC
像素大小 3.5um x 3.5um tT7< V{i4
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm |& IS ZFSv
焦距 待定 QusEWq)}<
FN ≤2 (W~jr-O^
视场角 185°（4.48mm处最大视场） X|.M9zIx
总长 14-16mm x' Z<
MTF 0视场 200LP/mm nJ/ w tw
0.7视场 142LP/mm )k5lA=(Yr+
畸变 <12.5% Sz0M8fYT]
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% i4T U}. h8
y'=2.240mm ≧70.0% jF}zv
CRA ﹤8.0° YJgw%UVJ5m
有效波长 400nm~700nm UA4Q9<>~
最大直径 15.5mm T!6H5>zA
广角前端 HgG-r&r!2
[attachment=129542] _E5%Px5>L
DSEARCH 搜索宏 %
'>S9Ja3
搜索宏请评论区留言获取代码 <YbOO{
ld1t1'I'
运行搜索宏可以得到10个初始结构 riI0k{
[attachment=129538] fShf4G_w\
]d"4G7mu`l
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: iKB8V<[\T
[attachment=129539] 2, Y8ML<
x&3!z[m@@
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 &J|3uY,'j
模拟退火（50,2,50） 9H*$3
查看畸变，没达到指标。 mwFI89 J'
[attachment=129540] 7BCCQsz<
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 fk!wq. a
D={|&:`L e
在PANT部分加入 52B
ye
VY 5 G 10 <!:,(V>F(C
VY 6 G 10 ogv86d
VY 7 G 10 `gqB Ji
VY 8 G 10 ssW+'GD
VY 9 G 10 `>RJ*_aKEI
VY 10 G 10 (]0$^!YK
VY 11 G 10 XgKtg-,
VY 12 G 10 '#<?QE!d2
VY 13 G 10 64}Oa+*s
VY 14 G 10 优化畸变 ]sO} )
!@-j!Ub
并在优化宏 AANT 中加入 ,_`\c7@
M 2.24 1 A P YA 1 P ] 2M
M 2.016 1 A P YA 0.9 . LafP}%
M 1.792 1 A P YA 0.8 !m pRLBH
M 1.568 1 A P YA .7 o_U=]mEDY
7dX1.}M<(
M 0.896 1 A P YA .4 r&"}zyL
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） '6{q;Bxo
得到的结构 ;9c3IK@
[attachment=129541] '9GHmtdO,
H;s0|KRgJ
G Q&9by=}
查看 MTF ,没有达到指标 mKZ?H$E%%
[attachment=129543] >8 2Q!HaH
添加16阶非球面高阶项系数 BW :&AP@B
+IVVs Vp
在 PANT 部分加入 c[< lr
VY 5 G 16 -]5dD VSO
VY 6 G 16 k sY^w+>(!
VY 7 G 16 ezlp~z"_k
VY 8 G 16 2Iz@lrO6
VY 9 G 16 a#! Vi93
VY 10 G 16 HeG GAjc
VY 11 G 16 ]*}*zXN/E
VY 12 G 16 +n9&q#ah
VY 13 G 16 [x!T<jJ
VY 14 G 16 u4$d# 0sA
同时注释掉所有 GSO 和 GNO Gyy:. ]>&
[attachment=129544] X =S;8=N
优化 MTF yqlkf$?
bEbO){Fe
在 AANT 部分加入以下指令 \UJ:PW$7
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X QfU
0*W?r
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X S7wZCQe
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y &4"(bZ:LO
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X Sijw h1j*V
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y (h/v"dV;
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ezwcOYMXK
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y \EYhAx`2
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X |Y/iq9l
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y K]@6&H-b|
运行优化并模拟退火（50,2,50） - K}@Gp
HJBUN 1n
得到的结构 $+JaEF`8
[attachment=129546] &#.XLe\y
查看畸变 5/:Z j,41{
[attachment=129545] $g#X9/+<
查看技术指标 XFYCPET
kf>'AbN
查看 MTF 和相对照度 ]t0?,q.$7
tDEpR
[attachment=129547] /CKkT. Le
[attachment=129549] iv #9{T
优化 MTF 、相对照度和 CRA QHMXQyr(
^ 9;s
nr
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 M P0ww$(
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ?Dd2k%o
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7
.j7|;Ag
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 uT]_pKm
再把 GSHEAR 的权重增加 <%pi *:E|
?\$77k
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） \jq1F9,
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: .h~)|" uzW
[attachment=129555] P|HY=RM a
插入真实光阑 ?/#HTg)!B
( }JX ]-
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 P[ XE5puC
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 &??(EA3
[attachment=129553] 2Y 6/,W
E6)FYz7x
1%EY!14G+
设置孔径光阑 Bu!Gy8 \
WS 输入 v%zI~g.L
APS -9 q;kM eE*
CSTOP 4 D\_[(P
WAP 2 '| Q=J)
[attachment=129550] -iH/~a
修改优化宏 Vx* =
rK=[&k
f_raICO{R
保留真实光阑 y"@~5e477$
[attachment=129551] A
FfgG O
& rw|fF|]
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] Yl-09)7s
P.;B
V",
[attachment=129556] [&+w W
最终结构数据 4,$x ~m`N
[attachment=129558] [FyE{NfiJ%
最终结果的指标 [gv2fqpP
[attachment=129560] Y pv"u0
[attachment=129561] 0dIJgKanGP
[attachment=129563] ;2dhue
畸变图像和数据 (x.K%QC)
[attachment=129557] Lk3@E u)
[attachment=129559] 3$HFHUMQsk
照度 B*D ` KA
[attachment=129562] ?]3`WJOj
Iupk+x>
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 I9>1WT<Yy
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