| 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： yIC.Jm D*
光学参数： yU"lW{H@
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 `c@KlL*!Q
有效像素数目 1280(H) x 960(V) Gw3eO&X3i
像素大小 3.5um x 3.5um #W`>vd}
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm 9hG)9X4
焦距 待定 I,dH\]^h=
FN ≤2 yP2[!vYw
视场角 185°（4.48mm处最大视场） Rfh#JO@%[
总长 14-16mm 0JTDJZOz@#
MTF 0视场 200LP/mm
}Y\A yl
0.7视场 142LP/mm t6p}LNm(V
畸变 <12.5% >Ya+#j~CZ
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% 6b+\2-eq
y'=2.240mm ≧70.0% 0KqG J :Ru
CRA ﹤8.0° F XJI,(:-
有效波长 400nm~700nm WHxq - &=
最大直径 15.5mm R o :/J
广角前端 Sd?:+\bS;
[attachment=129542] t{?U NW
DSEARCH 搜索宏 1GB$;0 W),
搜索宏请评论区留言获取代码 !f\,xa|M
1c);![O
运行搜索宏可以得到10个初始结构 `-!t 8BH
[attachment=129538] @2Xw17[f35
T'.U?G
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: TTcMIMyLT
[attachment=129539] ~6!{\un
Y%!3/ 3T
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 ws9F~LmLbr
模拟退火（50,2,50） ]0P-?O:
查看畸变，没达到指标。 Z#.J>_u
)
[attachment=129540] prE~GO7Z
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 9?B}CCE<LR
[f ["9(:
在PANT部分加入 g/ONr,l`-
VY 5 G 10 s>d@=P>R
VY 6 G 10 [FLRrTcE
VY 7 G 10 = fa!"$J3
VY 8 G 10 -;=0dfC(
VY 9 G 10 @dE|UZ=(
VY 10 G 10 {U8Sl.
VY 11 G 10 Unev[!
VY 12 G 10 }.O,P'k
VY 13 G 10 WCxt-+#
VY 14 G 10 优化畸变 b['Jr% "O
L?!*HS7 m
并在优化宏 AANT 中加入 ]~~PD?jh
M 2.24 1 A P YA 1 K~ gt =NH
M 2.016 1 A P YA 0.9 CuRYtY@9
M 1.792 1 A P YA 0.8 [)U |HnAJ
M 1.568 1 A P YA .7 y7aBF13Kl
Sz4YP l
M 0.896 1 A P YA .4 =YlsJ={h
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） I3 uS?c
得到的结构 82#7TX4
[attachment=129541] ^qXc%hj g
NT?Gl(
*BzqAi0
查看 MTF ,没有达到指标 T7vilfO5G
[attachment=129543] -g8G47piX:
添加16阶非球面高阶项系数 "PH}\Dl=
E
O^j,x g
在 PANT 部分加入 F?Cx"JYix
VY 5 G 16 fT1 /@
VY 6 G 16 ^(7<L< H
VY 7 G 16 @ht= (Jk9
VY 8 G 16 T+p ?VngF
VY 9 G 16 $%9.qy\8
VY 10 G 16 6$-Ex
VY 11 G 16 Z
4,nl
VY 12 G 16 &P 'cf|KI
VY 13 G 16 M:V'vme)+
VY 14 G 16 e]-bB#-A
同时注释掉所有 GSO 和 GNO \fG?j@Qx
[attachment=129544] ${\iHg[vZ
优化 MTF kGm-jh
tA'O66.
在 AANT 部分加入以下指令 3>FeTf#:
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X h ^ wu8E
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X #& zNY zI
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ;]AJ_h(<`
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X e= $p(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ?v8.3EE1\o
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X *
S4IMfp
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y aps R26\^
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X \q9wo*A
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y 6qfL-( G
运行优化并模拟退火（50,2,50） n[$b k_S
,e\' Y!'
得到的结构 *@6,Sr)_
[attachment=129546] f5p>oXo4b
查看畸变 ._2#89V
[attachment=129545] v eP )ElX
查看技术指标 Ni]V)wGE;
r(=
查看 MTF 和相对照度 98 dl -?
/'KCW_Q
[attachment=129547] n.+%eYM<
[attachment=129549] GZY8%.1{"a
优化 MTF 、相对照度和 CRA <Uj~S
*d%"/l^0
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 -Zs.4@ GH
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 zJC!MeN
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 O |45r
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 f .Wip )g
再把 GSHEAR 的权重增加 kpT>xS^6<
Zj,1)ii
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） FKhmg&+>
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: 5]_m\ zn=
[attachment=129555] M*XAyo4 fI
插入真实光阑 8:*
-!_f-Nn y
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 RsTz3]`yv
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 @ \{L%y%a0
[attachment=129553] KO*# ^+g
)F e6>tE
SP}!v5.
设置孔径光阑 \YXzq<7
WS 输入 Tp
vq5Cz
APS -9 Ltv!;^Q5
CSTOP S 5o\joc
WAP 2 e :W]B)0/e
[attachment=129550] zVEG )
Hr
修改优化宏 ^,W;d M2
{owXyQ2mK
5" ~F# vt
保留真实光阑 80(Olf@PE
[attachment=129551] RCZ"BxleU
<Z b~tYp
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] (!cG*FrN
:%&|5Ytb
[attachment=129556] n 0/<m.
最终结构数据 +Tf4S J
[attachment=129558] FX1[ 2\
最终结果的指标 =()Vrk|uK
[attachment=129560] xh6Y v%\@
[attachment=129561] hQWo ]WF(J
[attachment=129563] g:dtfa /]
畸变图像和数据 HB|R1<t;HB
[attachment=129557] y$Nqw9
[attachment=129559] G4&vrM,f
照度 G 6r2
"
[attachment=129562] t,bQ@x{zVC
e]9Z]a 2
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 { l0[`"EF
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