| 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： #)}K,FDd
光学参数： O`?qnNmc;
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 ^/6LVB *
有效像素数目 1280(H) x 960(V) E?v9c>c
像素大小 3.5um x 3.5um h^QLv OuR
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm d- X6yRjnj
焦距 待定 KgD sqwy
FN ≤2 WK2YHJ*$
视场角 185°（4.48mm处最大视场） + d?p? v
总长 14-16mm a/wg%cWG_
MTF 0视场 200LP/mm CvOji 1
0.7视场 142LP/mm 7%j1 =V/
畸变 <12.5% \wjT|z1+Y
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% 1k)31GEQw
y'=2.240mm ≧70.0% Rb/|ae
CRA ﹤8.0° u0Q 6 +U
有效波长 400nm~700nm e
w%r c.;
最大直径 15.5mm @2 3?II$=@
广角前端 %LM2CgH
V
[attachment=129542] wZUZ"Y}9
DSEARCH 搜索宏 2v$\ mL
搜索宏请评论区留言获取代码 $~3?nib"j
&0*7]Wo*
运行搜索宏可以得到10个初始结构 (S v=R(_s
[attachment=129538] "lV bla4b
l;;,[xhq
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: _^Z
v[P
[attachment=129539] 9kzJ 5}
G1
K@Ir<
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 E8/Pi>QW
模拟退火（50,2,50） m$.7 ) 24
查看畸变，没达到指标。 q _ING CJ
[attachment=129540] +@^FUt=tq
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 A3Xfu$[u
M!`&Z9N
在PANT部分加入 Od("tLIO}I
VY 5 G 10 Y=?Tm,z4
VY 6 G 10 eK[9wEdn
VY 7 G 10 Qef5eih
VY 8 G 10 g#iRkz%l)&
VY 9 G 10 lyS`X
VY 10 G 10 l( WF
VY 11 G 10 swz)gh -*
VY 12 G 10 L9]y ~[R:
VY 13 G 10 'WNq/z"X
VY 14 G 10 优化畸变 no$X0ia
z8dBfA<z
并在优化宏 AANT 中加入 C14"lB.
M 2.24 1 A P YA 1 *L&|4|BF2
M 2.016 1 A P YA 0.9 {,=U]^A
M 1.792 1 A P YA 0.8 ?!.L#]23f
M 1.568 1 A P YA .7 oe*fgk/o9
Yc:>Yzj(z
M 0.896 1 A P YA .4 +ovT?CM o
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） vkLKzsN' ]
得到的结构 ~}_S]^br
[attachment=129541] U6F7dT
d" =)=hm!
l h?[w c
查看 MTF ,没有达到指标 lMmP]{.>$
[attachment=129543] q:1n=i Ei
添加16阶非球面高阶项系数 *&z !y/
nKmf#
在 PANT 部分加入 N(kSE^skOa
VY 5 G 16 gg.lajX
VY 6 G 16 G b4p "3
VY 7 G 16 L0R$T=~%)
VY 8 G 16 cK,& huk
VY 9 G 16 x 9o( q`N
VY 10 G 16 }ww`Y&#
VY 11 G 16 ><C9PS @
VY 12 G 16 j|>^wB
VY 13 G 16 .:t&LC][
VY 14 G 16 (~NR."s;
同时注释掉所有 GSO 和 GNO u"F{cA!B
[attachment=129544] Uuktq )NU
优化 MTF !TN)6e7`
$T_>WUiK
在 AANT 部分加入以下指令 y[/:?O}g4
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X h % 5keiA
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X yb-4[C:i
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 5~OKKSU mT
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ~ %Ij5PD
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y y~z&8XrH
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X _U
o3_us
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y HOr Xxxp1^
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X gX`C76P!
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y s w50lId
运行优化并模拟退火（50,2,50） k_nQm U>
^}UFt L i
得到的结构 bduHYs+rq
[attachment=129546] SB:z[kfz|
查看畸变 a{Y8 hR
[attachment=129545] (/S6b
查看技术指标 Of-8n-
5'[yw :P-8
查看 MTF 和相对照度 4m%Yck{R
Lie= DD
[attachment=129547] ;<=z^1X9
[attachment=129549] Knp}88DR^j
优化 MTF 、相对照度和 CRA ;)vs=DK:)
M
9 N'Hk=
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 +E+I.}sOB
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 H|3CZ=U?
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 (rQ)0g@
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Hn]6re
再把 GSHEAR 的权重增加 bV:MOj^
bR J]avR
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） wS [k}
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: [4-u{Tu
[attachment=129555] N.vkM`Z
插入真实光阑 L> rW S-
u& '&E
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ]sqp^tQ`e
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 T^g i^{
[attachment=129553] ;I>77gi`]
jF{)2|5
P u }PE-b
设置孔径光阑 UdFYG^i
WS 输入 /+m7J"Km
APS -9 [bEm D
CSTOP {sUc2vR
WAP 2 zc1~ q
[attachment=129550] ( `d _DQ
修改优化宏 \r}*<CRr6
iJk/fvi
XRn+6fn|
保留真实光阑 <7oZV^nd *
[attachment=129551] %sS 7o3RW\
'D?sRbJ=
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] 2vW@d[<J
9QkIMJf0e
[attachment=129556] gWy2E;"a
最终结构数据 ;{rl
Y>
[attachment=129558] {\kDu#18Ld
最终结果的指标 9|hPl-.
.W
[attachment=129560] yF 1^/y!@
[attachment=129561] cWa> rUsF
[attachment=129563] L\^H#:?t
畸变图像和数据 ]K%D$x{+\
[attachment=129557] Y0 nuwX*{
[attachment=129559] W97
&[ ([
照度 4\Cb4jq%/
[attachment=129562] ^Cn_
ODjo
|)Sx"B)
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ;%PdSG=U
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