| 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： ? Pi|`W
光学参数： o[KZm 17
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017
K!9K^ h
有效像素数目 1280(H) x 960(V) sdO8;v>
像素大小 3.5um x 3.5um _PPC?k{z !
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm ~x9J&*zxM
焦距 待定 lbt8S.fx
FN ≤2 dDl +
视场角 185°（4.48mm处最大视场） *V:U\G
总长 14-16mm IxUj(l1Fm
MTF 0视场 200LP/mm m_Ed[h/I
0.7视场 142LP/mm 6p) &}m9!
畸变 <12.5% 3,v/zcV
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% GFPrK9T
y'=2.240mm ≧70.0% tx[ ;& ;
CRA ﹤8.0° +Eb-|dM
有效波长 400nm~700nm ,8Q0AkG
最大直径 15.5mm #FAW@ 6QG
广角前端 U}X'RCM
[attachment=129542] zP0<4E$ M`
DSEARCH 搜索宏 < Ez@cZ"
搜索宏请评论区留言获取代码 5|eX@?QF58
8i;drvf
运行搜索宏可以得到10个初始结构 N
e{=KdzT
[attachment=129538] p#4*:rpq4
Ji,;ri2i
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: f eB ?
[attachment=129539] mz1m^p)~{
'M YKAnZ-i
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 N)H+N g[
模拟退火（50,2,50） < `Fl Igo
查看畸变，没达到指标。 8g{Mv#b %
[attachment=129540] R?lTB3"
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 S"Vr+x?
"dv\
9O
在PANT部分加入 LEnv/t6U
VY 5 G 10 S9 l po_!z
VY 6 G 10 : I ";&7C
VY 7 G 10 ,)\G<q
yO6
VY 8 G 10 yO8@ .-j b
VY 9 G 10 1S(oi
VY 10 G 10 "&D0Sd@[?
VY 11 G 10 l<=k#d
VY 12 G 10 rr`_\ut
VY 13 G 10 %jj-\Gz!
VY 14 G 10 优化畸变 `R
(N3
+K'YVB
U}
并在优化宏 AANT 中加入 +ah4 K(+ 3
M 2.24 1 A P YA 1 7Tr '<(A
M 2.016 1 A P YA 0.9 6w3[ PNd
M 1.792 1 A P YA 0.8 )N^fSenFBn
M 1.568 1 A P YA .7 [8tpU &J
)2W7>PY
M 0.896 1 A P YA .4 p[WlcbBwT
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） D.7cWR`Wp
得到的结构 qrOesSdc
[attachment=129541] N!?~Dgw
0 nI*9
UjunIKX+
查看 MTF ,没有达到指标 {be|G^.c
[attachment=129543] Bf^K?:r"V
添加16阶非球面高阶项系数 K\ p Z
'^7Z]K <v
在 PANT 部分加入 L28wT)D-
VY 5 G 16 v%`k*n ':
VY 6 G 16 ;H%'K
VY 7 G 16 9(=+OQ6
VY 8 G 16 "\9 beK:l
VY 9 G 16 9P
<1/W!
VY 10 G 16 mrsN@(X0
VY 11 G 16 0.!vp?
VY 12 G 16 eUa:@cA
VY 13 G 16 :& $v.#
VY 14 G 16 (Y&gse1}!
同时注释掉所有 GSO 和 GNO gQhYM7NP{5
[attachment=129544] 2 WKIO|'
优化 MTF NV} fcZ
]B&jMj~y&
在 AANT 部分加入以下指令 z:O:g?A
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X bTYR=^9
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X _q-k1$ o$
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y F DGzh/
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X Bq4@I_b
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y E'+z.~+
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X )WE OqaR]
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 0Iyb}
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ZLP0SCkuR
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y E 7SmiD@)
运行优化并模拟退火（50,2,50） M>BVnB_,-
V+})$m *>
得到的结构 b\NY! )B
[attachment=129546] n%vmo
f
查看畸变 {Aj=Rj@
[attachment=129545] ? v+el,
查看技术指标 .)t*!$5=N
SrMfd7H8f
查看 MTF 和相对照度 z+_d* \
=.`e4}u \X
[attachment=129547] \H PB{
;
[attachment=129549] qssK 0!-
优化 MTF 、相对照度和 CRA +OI nf_O
&xC5Mecb*
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 ncR ]@8
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 C2hB7?UGN
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 >#;>6q9_
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 RbA.&=3
再把 GSHEAR 的权重增加 8js1m55KT
y]k{u\2A
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） r/+~4W5
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: %N hZTmWm
[attachment=129555] tg2+Z\0)4g
插入真实光阑 -OgC. 6
b u/GaE~
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 @zsqjm
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 {|q(4(f"Iu
[attachment=129553] ~f 8:sDJ
7X/B9Hee
NdI~1kemr
设置孔径光阑 vF{{$)c
WS 输入 `q y@Qo
APS -9 9$R}GK
CSTOP ^7`gf
WAP 2 T' ) l
[attachment=129550] V$ MMK
修改优化宏 &X}i%etp^2
al]-*=v7}
w[; 5]z
保留真实光阑 ?*f2P T?`
[attachment=129551] Pfg.'Bl
2J6(TrQ
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] ?ieC>cr
b5%T)hn=
[attachment=129556] jxgs!B>
最终结构数据 7}fT7tsN
[attachment=129558] b;G#MjQp'
最终结果的指标 jQ P2[\
[attachment=129560] M+M\3U
[attachment=129561] #<R6!"TNoz
[attachment=129563] yt `K^07@
畸变图像和数据 " ,45p@
[attachment=129557] srIt_Wq
[attachment=129559] zW ; sr.
照度 C.VU"= -
[attachment=129562] V.kf@
U;Q?Rh- W
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 U{&gV~
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