| 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： s1_Y~<y X
光学参数： SdlO]y9E
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 bKS/T^UQ
有效像素数目 1280(H) x 960(V) ]x
metv|7
像素大小 3.5um x 3.5um @JlT*:D z
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm ELwXp|L
焦距 待定 6Mc&=}bV
FN ≤2 I MD^(k 2
视场角 185°（4.48mm处最大视场） gaXo)o S
总长 14-16mm \>:t={>;
MTF 0视场 200LP/mm @M\JzV4 A[
0.7视场 142LP/mm a^&"gGg
畸变 <12.5% ?/&X _O
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% R WY>`.su
y'=2.240mm ≧70.0% X]}ai 5
CRA ﹤8.0° bnfeZR1m_
有效波长 400nm~700nm %@:>hQ2 ;
最大直径 15.5mm #6@hVR.
广角前端 H,KH}25
[attachment=129542] IA0 vSF:
DSEARCH 搜索宏 bsu?Q'q
搜索宏请评论区留言获取代码 rrU(>jA!
jW#dUKS(
运行搜索宏可以得到10个初始结构 w-WAgAch
[attachment=129538] ,$Fh^KN o]
RbUir185Y
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: Ut~YvWc9
[attachment=129539] 9'p| [?]v
+jrx;xwot
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 ;fq p! |J
模拟退火（50,2,50） nycJZ}f:wP
查看畸变，没达到指标。 g[i;>XyP
[attachment=129540] FiQ&g*=|
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 ypM,i
z&!o1uq
在PANT部分加入 |6-9vU!LK?
VY 5 G 10 <6]Hj2
VY 6 G 10 }%wP^6G*x\
VY 7 G 10 ;0_T\{H"nR
VY 8 G 10 |8}y?kAC
VY 9 G 10 ;,Vdj[W$>
VY 10 G 10 ("A45\5
VY 11 G 10 L`M{bRl+1
VY 12 G 10 im<!JMI
VY 13 G 10 =KR^0<2r
VY 14 G 10 优化畸变 u^C\aujg
,?U(PEO\f
并在优化宏 AANT 中加入 5Zc
M 2.24 1 A P YA 1 hK4 ww"-
M 2.016 1 A P YA 0.9 2 br>{^T
M 1.792 1 A P YA 0.8 Flpl,|n
a
M 1.568 1 A P YA .7 J8FzQ2
>*/
|t L
M 0.896 1 A P YA .4 Sy.%>$ z
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） miBCq l@x
得到的结构 T:Q+ Z }v+
[attachment=129541] Fc=F2M o?
=WCE "X
LU*mR{B
查看 MTF ,没有达到指标 $hJ 4=F
[attachment=129543] 56."&0
添加16阶非球面高阶项系数 6;I zw$X
+:#g6(P]
在 PANT 部分加入 * >iJ=H
VY 5 G 16 :n <l0
VY 6 G 16 F9 w2+z.
VY 7 G 16 .h
w(;
VY 8 G 16 tm34Z''.>
VY 9 G 16 9%k4 Ic%P
VY 10 G 16 vRmzjd~
VY 11 G 16 8f? o?c|
VY 12 G 16 #I ,c'Vj
VY 13 G 16 "
d~M \Az
VY 14 G 16 K:4 G(?w
同时注释掉所有 GSO 和 GNO ctgH/S U
[attachment=129544] Q\~#cLJ/
优化 MTF pdQaVe7tRo
;(g"=9e
在 AANT 部分加入以下指令 GYT0zMMf
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ,^iT,MgNNf
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ' z^v}~
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y <+ <o
X"I
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 5*"WS $
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y u 8~5e
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X s0Y7`uD^
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y C`oB [
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X Mv%B#J
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y _=5\ $6
运行优化并模拟退火（50,2,50） }q/[\3
usugjx^p
得到的结构 "g!/^A!!
[attachment=129546] Y^?PHz'Go
查看畸变 SZgan
[attachment=129545] v<} $d.&*
查看技术指标 Q!fk|D+j
x6 yO2Yo
查看 MTF 和相对照度 Fw#wVs)@:
H~<wAer,Op
[attachment=129547] { 6*UtG
[attachment=129549] FZ%
WD@=
优化 MTF 、相对照度和 CRA dfeN_0` -
2IDn4<`
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 . w~L0(
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 sMw"C~XL
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 SMm$4h R
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 G>^ _&(c@2
再把 GSHEAR 的权重增加 $)O\i^T
# f{L ;
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） f2$<4H hmm
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: j62oA$z
[attachment=129555] 0[O lJMVf
插入真实光阑 TP/bPZY
H! g9~a
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 6[1lK8o
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 h3-dJgb
[attachment=129553] qQ<7+z<4KP
!:dhK
yH@2nAn
设置孔径光阑 ?Qh[vcF7`
WS 输入 3rv~ r0
APS -9 cy_zEJjbD
CSTOP xHwcP2 1
WAP 2 cNuBWLG
[attachment=129550] ^d/,9L\U
修改优化宏 I*
JSb9r
H h;o<N>U
Yh;A
保留真实光阑 o,y {fv:ki
[attachment=129551] ~D Ta% J
a`Q KN rA2
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] WG*S: _?
F|W(_llfM
[attachment=129556] Q -S5( "
最终结构数据 "/U~j4O
[attachment=129558] K"ytE2:3
最终结果的指标 c:z<8#A}
[attachment=129560] *}`D2_uP
[attachment=129561] [ U?a %$G>
[attachment=129563] '4d+!%2t
畸变图像和数据 ig,v6lqhM
[attachment=129557] ~bk+JK- >
[attachment=129559] !F*CE cB
照度 ~Aq$GH4
[attachment=129562] FZhjI 8+,~
0_-NE4SM/
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 GGwHz]1L
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