| 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： i #8)ad
光学参数： [Si`pPvl
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 B?Pu0
_|s
有效像素数目 1280(H) x 960(V) %)]{*#N4
像素大小 3.5um x 3.5um @m w1(J
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm (Kx3 :gs
焦距 待定 `A?/Ww>;
FN ≤2 k2O==IG]6
视场角 185°（4.48mm处最大视场） ! 5 ]/2
总长 14-16mm G0<m3 Up
MTF 0视场 200LP/mm T} U`?s `)
0.7视场 142LP/mm 6 R"& !.ZF
畸变 <12.5% Y2Y/laD
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% QDLtilf :
y'=2.240mm ≧70.0% ^gD&Nb P8
CRA ﹤8.0° [{ '` |
有效波长 400nm~700nm <sn^>5Ds
最大直径 15.5mm * y u|]T
广角前端 @0 +@.&Z
[attachment=129542] _>*TPlB
DSEARCH 搜索宏 z,$^|'pP
搜索宏请评论区留言获取代码 &(irr i_
Lw2 EA 5
运行搜索宏可以得到10个初始结构 = q;ACW,z
[attachment=129538] td{$ c6
n {=vP`V_
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: .y |*
[attachment=129539] /2 WGo-
UG 9uNgzQ/
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 1; S@XC>
模拟退火（50,2,50） O &;Cca
查看畸变，没达到指标。 Qp] V~s(
[attachment=129540] s F f@>
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 CO-9-sQx
mM!Gomp
在PANT部分加入 FAo\`x
VY 5 G 10 =`99ez+y
VY 6 G 10 f6u<.b
VY 7 G 10 K#t T \
VY 8 G 10 <Y9e n!3\
VY 9 G 10 2w+w'Ag_R
VY 10 G 10 g-Vxl|hR
VY 11 G 10 'H zF/RKh
VY 12 G 10 /*i[ MB
VY 13 G 10 2old})CLJ
VY 14 G 10 优化畸变 RGf&KV/
cY0NQKUk~
并在优化宏 AANT 中加入 3c}@_Yn
M 2.24 1 A P YA 1 }&F|u0@b
M 2.016 1 A P YA 0.9 fX2sjfk
M 1.792 1 A P YA 0.8 xG/B$DLn
M 1.568 1 A P YA .7 4hz T4!15
"A6m-xE~
M 0.896 1 A P YA .4 +Hgil
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） 3 f@@|vZF
得到的结构 "m4. _4U
[attachment=129541] j
4!$[h
Y 3h`uLQ
u0zF::
查看 MTF ,没有达到指标 ;G.5.q[A
[attachment=129543] |B z1u|uc
添加16阶非球面高阶项系数 < KG q
vhIZkz!9
在 PANT 部分加入 Ra) wlI x
VY 5 G 16 {bHUZen
VY 6 G 16
4A "3C
VY 7 G 16 >mJH@,F:
VY 8 G 16 =h0 vdi%{
VY 9 G 16 G!dx)v
VY 10 G 16 GZH{"_$
VY 11 G 16 VK286[[fv
VY 12 G 16 g&z8t;@
VY 13 G 16 ORuC("
VY 14 G 16 }@x!r=O)I
同时注释掉所有 GSO 和 GNO s|IY
t^
[attachment=129544] 4Hy/K^Ci
优化 MTF ~- R%m
cX 7 O*5C
在 AANT 部分加入以下指令 /| q .q
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X >Q $ph=
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X h4Wt
oE>i
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 5EU~T.4C<
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X
b:Z&;A|"{
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y NNt
n
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X c+ D <
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y m ww<Xm'
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X w=pr?jt1:
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y i s
}>+&_
运行优化并模拟退火（50,2,50） :of(wZa3Q
$Nd ,6w*`
得到的结构 &AN1xcx\
[attachment=129546] u
3^pQ6Q
查看畸变 2ah%,o
[attachment=129545] U0gZf5;*
查看技术指标 b7XB l
&rG B58
查看 MTF 和相对照度 pO _I Ukt
#x;,RPw5
[attachment=129547] ` 78Bv>[A
[attachment=129549] DQT'OZ :w
优化 MTF 、相对照度和 CRA W1 k]P.
Aa=:AkrH
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 \ ?pyax8
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 D|)a7 _
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 =:aJZ[UU<2
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 0z'GN#mT5
再把 GSHEAR 的权重增加 H4s~= iB
!$ A/.;0$
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） V"m S$MN
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: zcKQD )]
[attachment=129555] Wl |5EY
插入真实光阑 L RV cf
(J[Xryub
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 GlnO8cAB
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 ` J1HQ!Z
[attachment=129553] #8|LPfA
?u|@,tQ[
,$0- I@*V
设置孔径光阑 oQ 2$z8
WS 输入 "|h%Uy?XY
APS -9 !bP%\ )5
CSTOP 5?lc%,-&
WAP 2 PVsKI<
[attachment=129550] Cm ZayV
修改优化宏 0V4B Q:v
ikW[lefTq
2 %dL96
保留真实光阑 d =/0A\O
[attachment=129551] lj (y
G
5;6q
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] ")T \_ME
]K"&Vd
[attachment=129556] 1@DC#2hPr
最终结构数据 uMJ \
[attachment=129558] $@D a| d4
最终结果的指标 q.c)>= !.
[attachment=129560] Snx!^ 4+MF
[attachment=129561] EU$.{C_O(
[attachment=129563] s_'&_>D
畸变图像和数据 z3Q&O$5\
[attachment=129557] +n)n6} S
[attachment=129559] !cw Z*eM
照度 U[@y 8yN6M
[attachment=129562] {_QdB;Vw H
FQ]/c#J
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 [d: u(
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