| 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： ^|-x mUC
光学参数： X=mzo\Aos
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 lLyMm8E%pZ
有效像素数目 1280(H) x 960(V) )r5QOa/
像素大小 3.5um x 3.5um r h?!f(_@
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm >jRz4%
焦距 待定 xG\&QE
FN ≤2 buG0#:
视场角 185°（4.48mm处最大视场） #V*<G#B
总长 14-16mm M($dh9 A_
MTF 0视场 200LP/mm N:\I]M
0.7视场 142LP/mm a[[u>oHyd
畸变 <12.5% x]XhWScr '
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% Z?O aY4
y'=2.240mm ≧70.0% K/
I3r_
CRA ﹤8.0° TY5<hPU=
有效波长 400nm~700nm d&P XJ
最大直径 15.5mm $xa#+
广角前端 ?_(0cVi
[attachment=129542] ;WO /xA-#
DSEARCH 搜索宏 DNq=|?q n]
搜索宏请评论区留言获取代码 sq*d?<:3
O>lF{yO0`
运行搜索宏可以得到10个初始结构 +_3> T''_
[attachment=129538] :|EM1-lwf
4\Mh2z5
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ]ta]OK{s"
[attachment=129539] 71m dU6Kq
;vc$;54K
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 YFy5>* W
模拟退火（50,2,50） ]SFB_ 5Gb
查看畸变，没达到指标。 yE.
ZvvQA
[attachment=129540] (iIJ[{[H4)
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 Z; r}G m
[^A 93F
在PANT部分加入 ~^UQw? ;
VY 5 G 10 gmJiKuAL5
VY 6 G 10 %1 9TJn%J$
VY 7 G 10 ^
RU"v>
VY 8 G 10 B! jT@b{
VY 9 G 10 h IuK s5`
VY 10 G 10 D"El6<3)h
VY 11 G 10 bu1O <*
VY 12 G 10 iL\<G}
I
VY 13 G 10 1;i[H[hNY
VY 14 G 10 优化畸变 24}r;=U
J'sVT{@GS
并在优化宏 AANT 中加入 -e3m!h
M 2.24 1 A P YA 1 o6P)IZ1
M 2.016 1 A P YA 0.9 BXiuVx
M 1.792 1 A P YA 0.8 !ANv XPp
M 1.568 1 A P YA .7 n"Ot'1yr
P#Z$+&)b)s
M 0.896 1 A P YA .4 T+8F'9i`
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） t
\kI( G
得到的结构 |
y\B*P
[attachment=129541] 7[[ XNJP
M~t S
*
N1jj\.nB
查看 MTF ,没有达到指标 FZ
DC?
[attachment=129543] CP) x;
添加16阶非球面高阶项系数 v[T5D :
M;ac U~J
在 PANT 部分加入 oC#@9>+@+"
VY 5 G 16 o}mD1q0yE
VY 6 G 16 @@9#od O
VY 7 G 16 +O`0Mc$%'
VY 8 G 16 \::<]
VY 9 G 16 mWZoo/x tT
VY 10 G 16 dW
Y0
VY 11 G 16 &Y;z[ +(P
VY 12 G 16 \/*r45!
VY 13 G 16 US 9cuah1/
VY 14 G 16 qiV#T +\
同时注释掉所有 GSO 和 GNO /[` bPKr
[attachment=129544] / Li?;H
优化 MTF }A'QXtI/G
y,v*jE
在 AANT 部分加入以下指令 ymT&[+V
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X M]oO1GM
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X f' Dl*d
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y Ouc=4'$-
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 5K| 1Y#X
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y nyD(G=Q5
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X #8z2>&:|
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y \b?z\bC56
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X *D! $gfa
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y w+(bkqz]
运行优化并模拟退火（50,2,50） +FRXTku(
^P
>; %
得到的结构 xw(KSPN
[attachment=129546] O+A/thI%*S
查看畸变 N'w ;1,c+
[attachment=129545] Z6 \OkD
查看技术指标 ; 6Js
eL[BH8l
查看 MTF 和相对照度 D'2&'7-sm\
\2~Cn c*O
[attachment=129547] WDNuR #J?
[attachment=129549] Wg9q _Ql
优化 MTF 、相对照度和 CRA (E )@@p7,:
*6=2UJcJ
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 V6)\;c
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 fx2r\ usX[
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 PB*m D7"
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Dp4\rps
再把 GSHEAR 的权重增加 Dy IuM{Owj
# 9uNJla
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） JJ[.K*dO
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: FWcE\;%yVg
[attachment=129555] *}DCxv
插入真实光阑 %/N B263Db
GawQ~rD
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 |{]W (/
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 T!u&r
[attachment=129553] 60(j[d-$p
M l VN'w
Li)rs<IX;m
设置孔径光阑 ")LcB' C
WS 输入 ' ^L|}e
APS -9 #e:cB' f
CSTOP VgLrufJ
WAP 2 qC]6g
[attachment=129550] h3U| ~h
修改优化宏 |Am
+ f.
L ldZ"%P
] }XsP
保留真实光阑 6wK>SW)#&j
[attachment=129551] w ;+x g
U7i WYdt$
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] DtLga[M
5'=\$Ob
[attachment=129556] ?Co)7} N
最终结构数据 MHNuA,c z
[attachment=129558] "X<vgM^:
最终结果的指标 L|O[u^
[attachment=129560] %<c2jvn+k
[attachment=129561] [H ^ ktF
[attachment=129563] ;>YLL}]j
畸变图像和数据 9n\:grW
[attachment=129557] ot Tv,T182
[attachment=129559] mAO$gHQ
照度 Yl}'h Rp
[attachment=129562] SStaS<q '
!7)` g i
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 UqHk2h-
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