| 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： Ud`V"X
光学参数： {BY`Wu:w
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 h8u(lIRHQ
有效像素数目 1280(H) x 960(V) tvf"w`H
像素大小 3.5um x 3.5um &"Ua"H)
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm g0cC w2S
焦距 待定 <4C`^p
FN ≤2 @T?:[nPf&F
视场角 185°（4.48mm处最大视场） @hQ+pG@s
总长 14-16mm
zRsT6u
MTF 0视场 200LP/mm hKt
AvTg
0.7视场 142LP/mm J j yQ
畸变 <12.5% A9p$5jt7
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% f*2V
y'=2.240mm ≧70.0% i3rvD ch
CRA ﹤8.0° 5 (2g*I
有效波长 400nm~700nm [-s0'z
最大直径 15.5mm D'|#5>G
广角前端 $M$oNOT}Y
[attachment=129542] qI:}3b;T
DSEARCH 搜索宏 !CO aPrg
搜索宏请评论区留言获取代码 &p=|z2 J
^^3
>R`
运行搜索宏可以得到10个初始结构 P ,xa yy
[attachment=129538] vh
KA8vr
=QRLKo#_
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ,UH`l./3DX
[attachment=129539] ib/&8)Y+J
pOlQOdl
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 pc^(@eD
模拟退火（50,2,50） F 3,hx
查看畸变，没达到指标。 0 (@8
[attachment=129540] goIn7ei92
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 v;?t=}NwF
bveNd0 hN
在PANT部分加入 '`/1?,=
VY 5 G 10 /D 2v 1
VY 6 G 10 7 EQ
|p
VY 7 G 10 Lo7 R^>
VY 8 G 10 `"A\8)6-
VY 9 G 10 '#u |RsZ
VY 10 G 10 Zo-s_6uC
VY 11 G 10 /_ o1b_1 U
VY 12 G 10 w/h?, L|
VY 13 G 10 n&FN?"I/]
VY 14 G 10 优化畸变 -;Cl0O%
!Lk|eGd*
并在优化宏 AANT 中加入 M!!W>A@T[g
M 2.24 1 A P YA 1 y5|`B(
M 2.016 1 A P YA 0.9 NrNbNFfo
M 1.792 1 A P YA 0.8 - ]W AB9
M 1.568 1 A P YA .7 (`!?p ^>A
p&:R SO
M 0.896 1 A P YA .4 L$i&>cF\_>
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） m)=
-sD
得到的结构 t}_qtO7>
[attachment=129541] KosA c'/ M
l)a]V]oQ
.OX.z~":y
查看 MTF ,没有达到指标
\Ao M'+
[attachment=129543] 9_5Fl,u
z
添加16阶非球面高阶项系数 i7mT<w>?
;IXDZ#;
在 PANT 部分加入 ?P0$n 7,
VY 5 G 16 A4Q8^^byY
VY 6 G 16 oPo<F5M]d%
VY 7 G 16 &AZr (>
VY 8 G 16 aoI{<,(
VY 9 G 16 `fY~Lv{4d_
VY 10 G 16 iW.8+? Xq&
VY 11 G 16 0rsdDME[
VY 12 G 16 na( @`(j[
VY 13 G 16 )O#>ONm^
VY 14 G 16 g=o)=sQd
同时注释掉所有 GSO 和 GNO Rkw)IdB
[attachment=129544] |9~{&<^ X
优化 MTF zw7=:< z=
V78QV3
在 AANT 部分加入以下指令 ]wER&/v"
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X TStu)6%`
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X R1&(VK {
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 6wqq"6w
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X q/XZb@rt
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y %a{cJ6P
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X &t5pJ`$(Cy
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 600-e ;p
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ( T VzYm
y
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y A+iQH1C0h
运行优化并模拟退火（50,2,50） !D7/Ja
?Q]&d!U Cs
得到的结构 9V0iV5?( P
[attachment=129546] ,}=x8Xxr
查看畸变 1YTnOiYS1
[attachment=129545] "6gu6 f
查看技术指标 @j K7bab:
V2^(qpM!
查看 MTF 和相对照度 pV =X
s~6?p%
2]
[attachment=129547] Bik mAa
[attachment=129549] ${8 1~
优化 MTF 、相对照度和 CRA W&A22jO.1
ullq}}
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 lo,?mj%M
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 MV-fDq A(
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 94 H\,}i 8
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 vh"zYl`
再把 GSHEAR 的权重增加 u#/Y<1gn
smoz5~
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） 6w0/;8(_m
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: %t([
[attachment=129555] ` 9(TqcE
插入真实光阑 w[^s) 1
-|~6Zf"
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 <*i
'
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 Sl/[9- a)
[attachment=129553] 5%rD7/7N
/(bPc12
_bHmcK
设置孔径光阑 5)wz `OS
WS 输入 Q0Y0Zt,h
APS -9 u%Bk"noCa
CSTOP ~gNa<tg"1
WAP 2 7 M =LyrO
[attachment=129550] u.ffZ]\7l
修改优化宏 V2W)%c'
u}W R1u [
vj] -p=
保留真实光阑 X2 c<.
[attachment=129551] :rnn`/L
QeuIAs* _
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] V:4]]z L}
?lK Fcm
[attachment=129556] 4nmc(CHQ:
最终结构数据 3fgVvt-2
[attachment=129558] Wsyq
最终结果的指标 x6d+`4
[attachment=129560] 2>80Qp!xO
[attachment=129561] ~e~iCyW;S
[attachment=129563] (]n^_G#-$
畸变图像和数据 tY-{uHW&h
[attachment=129557] H4ml0SS^
[attachment=129559] *.#d'~+
照度 cY
^>`
[attachment=129562] })#6 BN
7%)
F]
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 HP}d`C5<R
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