| 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： ut5 !2t$c
光学参数： >]Yha}6h
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 >dm._*M
有效像素数目 1280(H) x 960(V) z &vms
像素大小 3.5um x 3.5um *u4X<oBS*
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm ]%Yis =v
焦距 待定 /uz5V/i0
FN ≤2 ?*mbce[
视场角 185°（4.48mm处最大视场） Di"9 M(6vf
总长 14-16mm XQY& 4tK
MTF 0视场 200LP/mm < ^q" 31f
0.7视场 142LP/mm GV@E<dg$ R
畸变 <12.5% m#K%dR
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% PXu<4VF
y'=2.240mm ≧70.0% GGL 4<P7
CRA ﹤8.0° MMr7 ,?,$
有效波长 400nm~700nm HN~4-6[q
最大直径 15.5mm )"Br,uIv:/
广角前端 iE gM ~
[attachment=129542] SF7b1jr
DSEARCH 搜索宏 Z#:@M[HH{
搜索宏请评论区留言获取代码 1 @z@
m;+1;B
运行搜索宏可以得到10个初始结构 +U)|&1oa
[attachment=129538] 3N*C ]
[,$mpJCI
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: lnSE +YJ>
[attachment=129539] O8N0 ]Mz
&r5%WRzpYT
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 YJvT
p~
模拟退火（50,2,50） ` "":
查看畸变，没达到指标。 & O\! !1%
[attachment=129540] 1nTaKK
q
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 ~)IJE+e>}
rkc%S5 we
在PANT部分加入 ~ I|R}hS
VY 5 G 10 \lIHC{V\
VY 6 G 10 &`Z)5Ww
VY 7 G 10 &Wz:-G7<n
VY 8 G 10 m:O2_%\l
VY 9 G 10 zp-~'kIJ
VY 10 G 10 0Ilvr]1a4
VY 11 G 10 F8;4Oj
VY 12 G 10 ;~$ $WU
VY 13 G 10 ;U3Vows
VY 14 G 10 优化畸变 78~V/L;@S2
}e =GvWGa
并在优化宏 AANT 中加入 f> [;|r@K
M 2.24 1 A P YA 1 ZLX`[
M 2.016 1 A P YA 0.9 xQ
3u
M 1.792 1 A P YA 0.8 f_2^PF>?
M 1.568 1 A P YA .7 p)&\>
6@ ^`-N;
M 0.896 1 A P YA .4 2#M:J gWV
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） %_O>Hy|p
得到的结构 pd qa) >$
[attachment=129541] 3^yWpSC
'wV26Dm
G*p.JsZP
查看 MTF ,没有达到指标 GJfNO-
[attachment=129543] yzb &
添加16阶非球面高阶项系数 Awf = yE:
q ? T I,
在 PANT 部分加入 ?Cfp=85ea!
VY 5 G 16 :?6$}GcW
VY 6 G 16 zR_l ^NK
VY 7 G 16 qA/ 3uA!z
VY 8 G 16 [7w_.(f#
VY 9 G 16 pF RnPOv
VY 10 G 16 T sW6 w
VY 11 G 16 .h^Ld,Chj
VY 12 G 16 n8aiGnd=v
VY 13 G 16 1+c(G?Ava
VY 14 G 16 > .~k?_Of
同时注释掉所有 GSO 和 GNO jt?%03iuk
[attachment=129544] pR>QIZq<gT
优化 MTF *
xXc$T
{j*+:Gj0V
在 AANT 部分加入以下指令 4<Y[L'UaA@
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X oD1= }
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 98nLj 9
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y 4zb V' ]
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X &`W,'qD$
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y v A~hkkj{
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X Y %8QFM
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ?IO/zkeXg
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X 8#-}3 ~l[
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y S@-X?Lu
运行优化并模拟退火（50,2,50） $R36`wk
HXo'^^}q;
得到的结构 wj~8KHan
[attachment=129546] 6
VDF@V $E
查看畸变 9j9?;3;
[attachment=129545] =J\7(0Dz4t
查看技术指标 G&Sg .<hn
^>u GbhBp
查看 MTF 和相对照度 5OE?;PJ(
6Z:|"AwC2
[attachment=129547] Q&{5.}L
[attachment=129549] y+h=x4t
优化 MTF 、相对照度和 CRA gRSG[GMV
K?WqAVK
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 ]z NL+]1_
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 Fd'L:A~
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 d^>s e'ya
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 AP@d2{" m}
再把 GSHEAR 的权重增加 8yl /!O,v
A(5?
ci
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） ]P ^ +~
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: 'KG`{K$
[attachment=129555] e&nw&9vo
插入真实光阑 ktb. fhO
'(*D3ysU
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 w"J(sVy4
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 O[5ti=W
[attachment=129553] d~%Rnic6*
;r bn/6
PX'%)5:q;i
设置孔径光阑 I}x*AM 7+
WS 输入 6 h):o
APS -9 "m5ZZG#R`
CSTOP <u\G&cd_tA
WAP 2 L }+!<Ug
[attachment=129550] 9G9lSj5>
修改优化宏 F T6cOMu
O ylw,*%
G#>X~qk()
保留真实光阑 eS|p3jk;
[attachment=129551] u@Lu.t!],
uOx$@1v ,
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] AS;{{^mM(
5`Z#m:+u
[attachment=129556] ;MD{p1w
最终结构数据 LV0{~g(!%
[attachment=129558] u si p>y
最终结果的指标 xPv&(XZR
[attachment=129560] ),e iJblH
[attachment=129561] ]]4E)j 8
[attachment=129563] umeb&\:8S-
畸变图像和数据 h2]Od(^[
[attachment=129557] xM,3F jF
[attachment=129559] vPi+8)
照度 OZ&aTm :
[attachment=129562] )
AIZE?oX
V !$m {)Y
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 E {MSi"
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