| 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'0A"9
光学参数： FrB19
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Y yI|^f8C
有效像素数目 1280(H) x 960(V) & fW;;>
像素大小 3.5um x 3.5um [}FP_Su$6
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm $BG9<:p
焦距 待定 P afmH Xx
FN ≤2 ^b&aDm~(7
视场角 185°（4.48mm处最大视场） 4p F%G
总长 14-16mm py)V7*CgH
MTF 0视场 200LP/mm , "DkMK4%
0.7视场 142LP/mm 0^hz 1\g
畸变 <12.5% X2s=~)`#c
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% J9{B
y'=2.240mm ≧70.0% vq x;FAqZ
CRA ﹤8.0° gbo{Zgf<
有效波长 400nm~700nm gp;(M~we
最大直径 15.5mm K 5!k06;s
广角前端 %uQ ^mK
[attachment=129542] N!hp^ V<7
DSEARCH 搜索宏 p uDy &T
搜索宏请评论区留言获取代码 eGZId v1
j'~ xe3j
运行搜索宏可以得到10个初始结构 ~bg FU
[attachment=129538] jo+T!CUM'
jMg Ni@
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: +i{&"o4}
[attachment=129539] 6=FF*"-6E
nJrV
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 F)!B%4
模拟退火（50,2,50） nAg|m,gA
查看畸变，没达到指标。 }&ZO
q'B
[attachment=129540] &EZ28k"x
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 S__+S7]Nr
ln9U>*<
在PANT部分加入 _^Rf*G !
VY 5 G 10 4_)@Nq
VY 6 G 10 gr yC#
VY 7 G 10 i x,5-j
VY 8 G 10 l =xy_ TCf
VY 9 G 10 km.xy_v
VY 10 G 10 ?2QssfB
VY 11 G 10 gy,B+~p
VY 12 G 10 4,UvTw*2z
VY 13 G 10 iw<+rh*C
VY 14 G 10 优化畸变 k( !#^Mlz[
q>f1V3
并在优化宏 AANT 中加入 d8e6}C2v
M 2.24 1 A P YA 1 ;IE|XR(
M 2.016 1 A P YA 0.9 =[3I#s?V
M 1.792 1 A P YA 0.8 |Kh#\d
M 1.568 1 A P YA .7 J!~?}Fq/z
pv;}Sv$
]-
M 0.896 1 A P YA .4 `TBau:E lI
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） LeXu Td
得到的结构 cC b'z1
[attachment=129541]
:p5V5iG
D'c, z[
BPwFcT)i!(
查看 MTF ,没有达到指标 Nq Ve{+1x
[attachment=129543] c2-NXSjsW
添加16阶非球面高阶项系数 > @` D@_v
G"3D"7f a
在 PANT 部分加入
UcKpid
VY 5 G 16 zH eqV
VY 6 G 16 h1q ?kA
VY 7 G 16 c"H*9u:
VY 8 G 16 aU4v-9@U8
VY 9 G 16 ,FlF.p t
VY 10 G 16 rs`H':a/
VY 11 G 16 t,)` Zu$
VY 12 G 16 $
nx&(V
VY 13 G 16 a}c .] zm]
VY 14 G 16 z%<Z#5_N
同时注释掉所有 GSO 和 GNO _r^Cu.[7
[attachment=129544] DfXXN
优化 MTF ~L<q9B( @
]Wa.k
在 AANT 部分加入以下指令 d X^OV$
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 0 V }knR.l
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X ^/h,C^/;
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y hW P$U
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 6av]L Y K
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y [y F>W$Bn%
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ]X ,f
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y T O ^}z
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X FFQ=<(Ki
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y WPP z/c|j
运行优化并模拟退火（50,2,50） $DuX1T
xlg 6cO
得到的结构 Y_ b;1R N
[attachment=129546] ROw9l!YF
查看畸变 HN9!~G
[attachment=129545] 3C =ON.1eg
查看技术指标 QVA)&k'T,
7A@]t_83Y
查看 MTF 和相对照度 .KSP r
Oc8]A=M12
[attachment=129547] @8a1a3_F
[attachment=129549] Dl_y[ 9
优化 MTF 、相对照度和 CRA ?nZQTO 7
Ou/ JN+2A
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 ? BtWM4Id8
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 tXDO@YH3S
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 yqi=9NB
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 A2LqBirkl
再把 GSHEAR 的权重增加 8VxjC1v+
)FVW/{NF@q
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） "^_9t'0
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: nG
hFY Ql
[attachment=129555] %%5K%z,R#
插入真实光阑 O4H %x
_?$P?
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 XaOq &7
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 XMzL\Edo
[attachment=129553] 9)N/J\b
BiI?eT +
yyCx;
设置孔径光阑 t_%6,?S6
WS 输入 Hry*.s -
APS -9 O {u^&V]
CSTOP ~`-z"zM:p
WAP 2 =23JE'^=
[attachment=129550] Sg;c |u
修改优化宏 s 2s}5b3
ANgfG8>
7[aSP5e>T
保留真实光阑 OY$P8y3MY
[attachment=129551] $!F_K
5[NF
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] )xtDiDB
E{_$C!.
[attachment=129556] /4w"akB|P
最终结构数据
ETQ.A< v
[attachment=129558] BfQRw>dZ"{
最终结果的指标 mNUc g{ +/
[attachment=129560] p<%76H
A
[attachment=129561]
wbg_%h:
[attachment=129563] =fy~-FN_
畸变图像和数据 KFxy,Z$-4
[attachment=129557] j n[%@zD }
[attachment=129559] ~b L^&o(W
照度 uEp
v l
[attachment=129562] GMD>Ih.k:9
B1\@ n$
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 Zr!he$8(2
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