| 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： UjLq[,_!
光学参数： UZmUYSu;
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 C[hNngb7R
有效像素数目 1280(H) x 960(V) E2t& @t%W
像素大小 3.5um x 3.5um -q[x"Ha%
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm nd,\<}uP9
焦距 待定 .qKfhHJ
FN ≤2 Iw`|,-|
视场角 185°（4.48mm处最大视场） )m+O .`x
总长 14-16mm \ltS~E uWU
MTF 0视场 200LP/mm 4}t&yu<P>
0.7视场 142LP/mm K7.ayM 0
畸变 <12.5% - US>].
相对照度y'=1.680mm ≧85.0%
zY@0R`{@p
y'=2.240mm ≧70.0% _(~LXk^C
CRA ﹤8.0° 3Nwix_&S
有效波长 400nm~700nm auX(d -m
最大直径 15.5mm *JZ9'|v_H
广角前端 Gd`7Tf)'
[attachment=129542] MxI*ml8z?
DSEARCH 搜索宏 e6H}L:;
搜索宏请评论区留言获取代码 [{ R>'~
5} <OB-9
运行搜索宏可以得到10个初始结构 {QmK4(k?|c
[attachment=129538] ` ~^ My~f
:f%kk atO
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: X2 ;72
[attachment=129539] "VHT5k
k h*WpX
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 S!x;w 7j
模拟退火（50,2,50） 1JdMw$H
查看畸变，没达到指标。 $%!06w#u
[attachment=129540] %C #Ps
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 Anpp`>} N
trjeGSt&
在PANT部分加入 1:-
M<=J?f
VY 5 G 10 oOLA&N-A~
VY 6 G 10 6vxRam6[??
VY 7 G 10 n9 FA` e
VY 8 G 10 ,' t&L]
VY 9 G 10 [Mc H l1a
VY 10 G 10 d(d3@b4Ta
VY 11 G 10 J}4R J9
VY 12 G 10 Wd(|w8J{a
VY 13 G 10 I(3~BOUn_
VY 14 G 10 优化畸变 3D5adI<aq"
s?; V!t
并在优化宏 AANT 中加入 bF*Kb"!CF
M 2.24 1 A P YA 1 sh0x <_
M 2.016 1 A P YA 0.9 |0>rojMq
M 1.792 1 A P YA 0.8
lX/7
M 1.568 1 A P YA .7 B-L@ 0gH
uh#E^~5S
M 0.896 1 A P YA .4 @"98u$5
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） d!Ws-kzE
得到的结构 6Fk[w H 7
[attachment=129541] vl}}h%BC
>b#CR/^z
g2}aEfp!H
查看 MTF ,没有达到指标 !B{(EL=g
[attachment=129543] Z\QN n
添加16阶非球面高阶项系数 Dp#2 7Yzc
qh&KNJ>1
在 PANT 部分加入 1|G 5 W:
VY 5 G 16 0pB'^Q{
VY 6 G 16 jJ@@W~/)B
VY 7 G 16 C R't
VY 8 G 16 MIZ!+[At
VY 9 G 16 \>w 2D
VY 10 G 16 VC Ay~,
VY 11 G 16 i ? #U>0!
VY 12 G 16 N >P" $
VY 13 G 16 -cZuP7oA
VY 14 G 16 -s le7 k
同时注释掉所有 GSO 和 GNO ~"wnlG-:
[attachment=129544] 8F)9.s,*
优化 MTF nHfAx/9!
Sn.I{~
在 AANT 部分加入以下指令 QZO<'q`L
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X L+lye Ir'
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X j
*N^.2
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y X C 390t
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X @}+B%R
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 4zBcq<R7
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X
Bv%dy[I
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 91T[@p
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X w#bdb;
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y `@:k*d
运行优化并模拟退火（50,2,50） Z%r8oj\n
uIJ
zz4
得到的结构 %6@m~;c0
[attachment=129546] 1'k,P;s
查看畸变 (t,|FkVLV
[attachment=129545] S| IDFDn
查看技术指标 1gYvp9Ma
)hK;27m4
查看 MTF 和相对照度 IueI7A
1py >[II@
[attachment=129547] !#WJ(zSq
[attachment=129549] :?#wWF .
优化 MTF 、相对照度和 CRA A2fuNV _
IF?
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 C\ cZ
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 GMob&0l8_
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 {?IUf~ <
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 ve(@ =MJ
再把 GSHEAR 的权重增加 "+4r4
6" . v6
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） "fd'~e$S#
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: .Na'yS `J
[attachment=129555] ;, u7)
插入真实光阑 M:K4o%
M; @/697G
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 \3j4=K'nE
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 42DB0+_wz
[attachment=129553] #}'sknvM}
8.' THLI
45Q#6Bt E
设置孔径光阑 Vjr}"K $Y
WS 输入 FOX 0
APS -9 L0xh?B
CSTOP M j |"+(
WAP 2 ,aSK L1
[attachment=129550] BOW`{=
修改优化宏 NUX2{8gs
]i'gU(+;`
y@]:7
保留真实光阑 Be0v&Q_NK
[attachment=129551] 95 X6V
T7 XbbU
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] ebB8.(k9G3
st(Y{Gs
[attachment=129556] AjO|@6
最终结构数据 xO'xZ%cUI
[attachment=129558] ;8<lgZ9H<
最终结果的指标 AaJnRtBS~
[attachment=129560] ~`Rooh3m
[attachment=129561] 0]t7(P"F6
[attachment=129563] KHt#mQy)9
畸变图像和数据 T Z@S?r>^
[attachment=129557] m9 f[nT
[attachment=129559] -- |L?-2k,
照度 NiH.Pv)Oa'
[attachment=129562] o7s<G8;?
EcmyY,w
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 $PKUcT0N9
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