| 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： <,} h8;Fr
光学参数： +z;*r8d<X
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 rB[ J*5v
有效像素数目 1280(H) x 960(V) I6.rN\ % b
像素大小 3.5um x 3.5um 6K.2VY#
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm ]oGd,v X
焦距 待定 a"jE\OZ{+s
FN ≤2 2) X#&IE
视场角 185°（4.48mm处最大视场） Gx C+lqH#
总长 14-16mm D3o,2E(o
MTF 0视场 200LP/mm dNe!X0[
0.7视场 142LP/mm Qq, 2V
畸变 <12.5% m{q'RAw
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% &S >{9 y%
y'=2.240mm ≧70.0% $_.t'8F
CRA ﹤8.0° .QvD603%5
有效波长 400nm~700nm Wiis<^)
最大直径 15.5mm :kgh~mx5LF
广角前端 h P6f
[attachment=129542] \YvG+7a
DSEARCH 搜索宏 {$frR "K
搜索宏请评论区留言获取代码 tMl y*E
Vl_6nY;
运行搜索宏可以得到10个初始结构 x9l7|G/$
[attachment=129538] $TUYxf0q
x3O%W?5
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ^'X
I%fEf
[attachment=129539] Tz,- ~ mc
bn*:Bn1
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 %-n) L
模拟退火（50,2,50） X$kLBG[o_
查看畸变，没达到指标。 D \ rns+
[attachment=129540] `D+zX
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 kt yplo#F
S!?T0c?>
在PANT部分加入 rL5=8l
VY 5 G 10 /2K"M pf8
VY 6 G 10 R~g|w4a@sC
VY 7 G 10 J9T2 p\5
VY 8 G 10 /M2in]oH
VY 9 G 10 iYXD }l;r
VY 10 G 10 rNN>tpZ}
VY 11 G 10 =R5 W
KX
VY 12 G 10 tD8fSV
VY 13 G 10 Y:\msq1xp
VY 14 G 10 优化畸变 LW1 4 'A}
s#$t!F??9
并在优化宏 AANT 中加入 1Yb &E7j
M 2.24 1 A P YA 1 Ct=bZW"j/
M 2.016 1 A P YA 0.9 do" m=y
M 1.792 1 A P YA 0.8 lelmX
M 1.568 1 A P YA .7 <'\Nv._2a
h"[B zX
M 0.896 1 A P YA .4 $0Y`> 3
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） e r3M vw
得到的结构 |V3 4;} \4
[attachment=129541] WuK<?1meN
%H\b5&
_y
,M .C]6YMr
查看 MTF ,没有达到指标 3 Zp<#
[attachment=129543] &4%pPL\f
添加16阶非球面高阶项系数 W?Z>g"
> LPb>t5%p
在 PANT 部分加入 S* l/
Sa@
VY 5 G 16 Cmx<>7fN
VY 6 G 16 uEgR>X>
VY 7 G 16 eU"yF >6 '
VY 8 G 16 QSaDa@OV
VY 9 G 16 l,|Llb
VY 10 G 16 4X=VNORlU0
VY 11 G 16 m=}h7&5 p
VY 12 G 16 *~8F.c x
VY 13 G 16 [Qs `@u<%
VY 14 G 16 G 2`YZ\
同时注释掉所有 GSO 和 GNO TQB)
A9
[attachment=129544] YKe&Ph.
优化 MTF uzp\V
39
hWly8B[I
在 AANT 部分加入以下指令 i9 aR#
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X x(c+~4:_M
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X (MXy\b<
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y M7BpOmK'
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X O/eZ1YAC
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ]t<=a6 <P
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X IJf%OA>v
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y >33=0<
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ;Am3 eJa*-
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y rl.K{Uad
运行优化并模拟退火（50,2,50） fTEZ@ #p
L v+{@)
得到的结构 k _t|)
J
[attachment=129546] 8R)K$J$Hm
查看畸变 HD< $0M|
[attachment=129545] K qJE?caw
查看技术指标 [>NMuwtG
@>2]zMFf
查看 MTF 和相对照度 ^mC~<p P(
5 =;cN9M@
[attachment=129547] NFVu~t
[attachment=129549] )Q1aAS3
优化 MTF 、相对照度和 CRA B2r[oT R
iZTU]+z!
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 p7\LLJ y
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 !v2/sq$G
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 +VVn@=&?
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Q7y' 0s
再把 GSHEAR 的权重增加 A^}#
!=S?*E +j)
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） +aOevkY]
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: 6EC',=)6R
[attachment=129555] cPcH
8Vd
插入真实光阑 aUL7 ]'q}
Fe psa;\sU
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 Ep-bx&w +
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 9{(q[C5m
[attachment=129553] C6c*y\O\7
+8<$vzB
hV $Zr4'
设置孔径光阑 gy?uk ~p
WS 输入 _L=-z*a\
APS -9 M*k,M=sX
CSTOP a )lCp
WAP 2 1Z 0Qkd(
[attachment=129550] gjsks(x
修改优化宏 ~> )>hy)
]ovtH .y
Gt{%O>P8t
保留真实光阑 `(j~ b=PP
[attachment=129551] :Y Ls]JI<
|./:A5_h
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] 2 r2:
xw{K,; WeO
[attachment=129556] J#:`'eEG
最终结构数据 ##By!F TP
[attachment=129558] ku/vV+&O
最终结果的指标 7/M[T\c
[attachment=129560] 8'E7Uj
[attachment=129561] K!AA4!eUzM
[attachment=129563] w3i74C&0
畸变图像和数据 BZv:E?1z
[attachment=129557] MMO /v JC
[attachment=129559] l`#rhuy`
照度 dB~A4pZa
[attachment=129562] p+ReQ.5|
PE;<0Cz\
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ^PC;fn,I
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