| 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： soxfk+
9
光学参数： &|NZ8:*+#
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 b_ZNI0Hp@
有效像素数目 1280(H) x 960(V) a>?p.!BM
像素大小 3.5um x 3.5um e@yx}:]h
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm +/(|?7i@
焦距 待定 i.F8
FN ≤2 EqoASu
视场角 185°（4.48mm处最大视场） lh~<s2[R2
总长 14-16mm J$#D:KaU:N
MTF 0视场 200LP/mm >mew"0Q
0.7视场 142LP/mm IQ=CNby:
畸变 <12.5% 5U3qr*/ ;m
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% MN\i-vAL8
y'=2.240mm ≧70.0% rI *!"PL
CRA ﹤8.0° sl% #u9r=
有效波长 400nm~700nm e$H|MdYIA
最大直径 15.5mm R~!\ -6%_
广角前端
c,.0d
[attachment=129542] [ ' ?^>jfr
DSEARCH 搜索宏 =>e?l8`%
搜索宏请评论区留言获取代码 8V,"I d][
sD2*x T
运行搜索宏可以得到10个初始结构 ~K_ ]N/ >
[attachment=129538] XRtyC4f
gj[z ka0_
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: /G{&[X<4U
[attachment=129539] - *r [
L!?v BL
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 48H5_9>:
模拟退火（50,2,50） 3_C98Cl E
查看畸变，没达到指标。 KUlB2Fqi
[attachment=129540] FLK"|*A
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 `S5>0r5[
vwm|I7/w
在PANT部分加入 K?$ 9N}+
VY 5 G 10 -e &$,R>;
VY 6 G 10 ]"C| qR*
VY 7 G 10 $ 9S>I'
VY 8 G 10 Th.3j's
VY 9 G 10 q|R+x7 x
VY 10 G 10 )o86lH"z
VY 11 G 10 wE Z,49
VY 12 G 10 c5Z;%v |y
VY 13 G 10 G~JC gi
VY 14 G 10 优化畸变 /]pX8
d
j~X j
并在优化宏 AANT 中加入 h_AJI\{"
M 2.24 1 A P YA 1 )lQN)! .)
M 2.016 1 A P YA 0.9 "9)1K!tH
M 1.792 1 A P YA 0.8 [t {vYo
M 1.568 1 A P YA .7 <GSQ2bX[
#"=%b
e3
M 0.896 1 A P YA .4 @QvfN>T
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） &uv>'S#%
得到的结构 zC<'fT/rG
[attachment=129541] (r.$%[,.<
#Y/97_2 xa
zf M<x,XdY
查看 MTF ,没有达到指标 xAR ^
[attachment=129543] cZPbD;e:
添加16阶非球面高阶项系数 iSnI Bs9\
^nG1/}
在 PANT 部分加入 pI'8>_o
VY 5 G 16 & gY;`*<
VY 6 G 16 emGV]A%nss
VY 7 G 16 /E=h{|
VY 8 G 16 i)A`Vpn
VY 9 G 16 R
tXF
VY 10 G 16 L-^# 02
VY 11 G 16 k/$Ja;
VY 12 G 16 SIKk|I)
VY 13 G 16 "r5'lQI
VY 14 G 16 }`+O$0A
同时注释掉所有 GSO 和 GNO *u k \O]
[attachment=129544] 'e+-,CGdY\
优化 MTF FCs yKdM
QT7w::ht
在 AANT 部分加入以下指令 MsN2A6|33
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X zv$=*
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X HV]~=Bw2I
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y a 7QlU=\
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X k@'?"CP\Xq
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 9'L1KQ
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X O[i2A (
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y `D&#U'wB
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X Ri^sQ< ~(
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y YHwVj?6W
运行优化并模拟退火（50,2,50） VWnu #_(
842Mydom
得到的结构 Qs#9X=6e@
[attachment=129546] 7)ES!C
查看畸变 G#_(7X&
[attachment=129545] ; /6:lL
查看技术指标 20SF< V
hW*^1%1
查看 MTF 和相对照度 O Ng <
;ph+ZV
[attachment=129547] cOj +}Hz58
[attachment=129549] :O>Nd\UtO
优化 MTF 、相对照度和 CRA BP7<^`i&
>X@.f1/5X
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 $=;bccIob
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ^^j|0qshL
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 }RC. Q`b
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 HbJadOK
再把 GSHEAR 的权重增加 _BeX7
#/& q
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） P~b%;*m}8
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: #U6/@l)
[attachment=129555] Px^<2Q%Fs
插入真实光阑 A_X^k|)T
_S%OX_UMn^
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 L@^ !(
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 n]6w)wE (
[attachment=129553] _3FMQY(
Z;dw n~Tw
MRxo |A{
设置孔径光阑 %Pt[3>
WS 输入 \a~;8):q=i
APS -9 Bt`r6v;\
CSTOP ;r2b@x:<_
WAP 2 s]V{}bY`
[attachment=129550] U 8 .0 L
修改优化宏 l zQ&)7 `
S4uR \|
:u|UVp5
保留真实光阑 ^HU=E@
[attachment=129551] ,_4 KyLfBF
/ fcwz 5~
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] sB*h`vs0T
'E4(!H,k
[attachment=129556]
ZeDDH
最终结构数据 U%S NROj
[attachment=129558] } ~0{1 &
最终结果的指标 (vYf?+Kb
[attachment=129560] vr]dRStr
[attachment=129561] 2[bR6 T89
[attachment=129563] r:S5x. P2
畸变图像和数据 )I0g&e^Tzy
[attachment=129557] T J"{nB
[attachment=129559] Lh5+fk~i~8
照度 "M VN /Gl
[attachment=129562] RWEgUDX^/
5E !|on
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 5tbiNm^X
|
|