| 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： avEsX_ .
光学参数： I oFtfb[
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 <n)R?P(or
有效像素数目 1280(H) x 960(V) xD4G(]d!
像素大小 3.5um x 3.5um un(fr7NW
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm jW0aIS2O
焦距 待定 8b :\@]g$
FN ≤2 o>oZh1/\T,
视场角 185°（4.48mm处最大视场） hSfLNv K
总长 14-16mm Eumdv#Qg
MTF 0视场 200LP/mm @d_;p<\l
0.7视场 142LP/mm kH>^3( Q\
畸变 <12.5% iWMgU:T
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% C 8q VYrw
y'=2.240mm ≧70.0% <]ki fiN#
CRA ﹤8.0° eKek~U&
有效波长 400nm~700nm $,#,yl ol
最大直径 15.5mm ~ZXAW~a}
广角前端 iMXK_O%
[attachment=129542] W.VyH|?
DSEARCH 搜索宏 qD/FxR-!
搜索宏请评论区留言获取代码 |,OTGZgc
.47tj`L
运行搜索宏可以得到10个初始结构 E!v^j=h$u
[attachment=129538] *'h vYl/?>
=OU] <%
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: 8et.A
[attachment=129539] i=8){G X4
P
g1EE"N@
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 O4w:BWVsn
模拟退火（50,2,50） x:WxEw>R
查看畸变，没达到指标。 {uuvgFC
[attachment=129540] w-(^w9_e
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 b6~MRfx`7
'P5|[du+
在PANT部分加入 NK0hT,_
VY 5 G 10 BdZO$ALXL
VY 6 G 10 <6)
w
VY 7 G 10 1 O]27"9
VY 8 G 10 w=S7zzL)
VY 9 G 10 13:0%IO
VY 10 G 10 yNu%D$6u7
VY 11 G 10 \qh
-fW; #
VY 12 G 10 !%_H1jk
VY 13 G 10 hr] :bR
VY 14 G 10 优化畸变 IRW%*W#
M`kR2NCi
并在优化宏 AANT 中加入 niIjatT
M 2.24 1 A P YA 1 Z/@%MEU[zl
M 2.016 1 A P YA 0.9 Cq, hzi-
M 1.792 1 A P YA 0.8 I+^B] @"
M 1.568 1 A P YA .7 qg;f h]j%
r` T(xJ!)
M 0.896 1 A P YA .4 a>{b'X^LV
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） Q9
* N/2+
得到的结构 h7 H#sL[^
[attachment=129541] uKZe"wN;
);.q:"
! B _?_ a
查看 MTF ,没有达到指标 #815h,nP+
[attachment=129543] (SlrV8;
添加16阶非球面高阶项系数 :
*Nvy={c
&G>EBKn\2`
在 PANT 部分加入 @BZ6 {@*
VY 5 G 16 Sh_ =dzM
VY 6 G 16 K$..#]\TM
VY 7 G 16 "A_W U|
VY 8 G 16 R.EA5X|_
VY 9 G 16 K"sfN~@rT[
VY 10 G 16 > Rbgg1^]5
VY 11 G 16 6_wf $(im
VY 12 G 16 b:}`O!UBw
VY 13 G 16 Pe !eID8
VY 14 G 16 )oSUhU26}
同时注释掉所有 GSO 和 GNO EMe6Z!k
[attachment=129544] '`Smg3T!~S
优化 MTF t_q `wKDE
ZL`G<Mo;.
在 AANT 部分加入以下指令 cmIAWFj-)e
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X h
!~u9
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X {q1&4U~'>O
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y n NI V(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X _= _]Yx
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y b-{\manH
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X PomX@N}1
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y JqO#W1h~R|
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X b+NF: -fO
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y |Mp_qg?g
运行优化并模拟退火（50,2,50） <)zh2UI
ZpHT2-baVe
得到的结构 ! G%LY Hx
[attachment=129546] 'r%`(Z{~
查看畸变 ;C%D+"l1g
[attachment=129545] Lrr^obc
查看技术指标 7 ; C9V`
?J+[|*'yK
查看 MTF 和相对照度 !+.|T9P
1V?}";T
[attachment=129547] 5( lE$&
[attachment=129549] A>$VkGo
优化 MTF 、相对照度和 CRA 2;4O f~
B:tST(
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 -pj&|<
h+9
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ehXj.z
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 '
%OQd?MhL
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 J?-"]s`J
再把 GSHEAR 的权重增加 x!q$`zF\\
kRskeMr:Rd
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） i6r%;ueLb
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: GD|uU
[attachment=129555] K$Y!d"D
插入真实光阑 ,:-S<]fS{_
zp4Jd"XBX
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。
:X F;v
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 7I`e5\ u
[attachment=129553] E/ (:\Cm^
K2L+ tw
ReP7c3D>p
设置孔径光阑 =4y ME
WS 输入 W)V"QrFK
APS -9 pq>"GEN
CSTOP XN]kNJX
WAP 2 PP&AF?C
[attachment=129550] L1.<LB^4'
修改优化宏 1b d(JL
CIQ o2~G
}Fyf?TZ$T
保留真实光阑 gOO\` #
[attachment=129551] g!D?Yj4
G F,/<R #
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] bR49(K$~
I2%{6g@
[attachment=129556] bWwc2##7jo
最终结构数据 Revc
:m1o
[attachment=129558] kwZ 8q-0
最终结果的指标 +=Crfvt
[attachment=129560] ;-@^G
3C:
[attachment=129561] 2@1A ,
[attachment=129563] Gs.id^Sf
畸变图像和数据 s{K wO+ UW
[attachment=129557] `p m6 Ts{,
[attachment=129559]
N4}/n
照度 (<(8(} x
[attachment=129562] qWtvo';3
4&r^mGs,
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 [s t4FaQ36
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