| 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： KT 3[{ lr
光学参数： b`^$2RM&
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 As "'KR
有效像素数目 1280(H) x 960(V) eN/Jb;W
像素大小 3.5um x 3.5um f~]5A%=cZ
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm toF@@ %
焦距 待定 9( m^^
FN ≤2 9U+^8,5
视场角 185°（4.48mm处最大视场） *@O;IiSE
总长 14-16mm ]Y3ALQr!
MTF 0视场 200LP/mm u",
[ulP
0.7视场 142LP/mm }RD, JgmV
畸变 <12.5% YXmLd'F^3
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% o:?IT/>
y'=2.240mm ≧70.0% ddw!FH2W
(
CRA ﹤8.0° &B))3WFy
有效波长 400nm~700nm >9|Q,/b0
最大直径 15.5mm mk[n3oE1
广角前端 m^TkFt<BM
[attachment=129542] .9`.\v6R
DSEARCH 搜索宏 *`dGapd3
搜索宏请评论区留言获取代码 @.%ll n
A> X#[qx
运行搜索宏可以得到10个初始结构 _N<8!(|w
[attachment=129538] ^f4qs
vwP83b0ov"
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: r>
NgJf,
[attachment=129539] I+}h+[W
&e d. %:
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 {~Phc 2z
模拟退火（50,2,50） ll6~8PN
查看畸变，没达到指标。 Lw3Z^G
[attachment=129540] >ztv 3^w
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 C nJO]0Op3
zV%U4P)Dao
在PANT部分加入 lx%<oC+M
VY 5 G 10 H=B8'N
VY 6 G 10 ;hRo}
+\l
VY 7 G 10 U#YM)8;Iz
VY 8 G 10 L> cTI2NB.
VY 9 G 10 !sUo+Y
VY 10 G 10 2LXy$[)7
VY 11 G 10 [0 3Aej
VY 12 G 10 `^RpT] S
VY 13 G 10 )bqO}_ B
VY 14 G 10 优化畸变 ~Q5L)}8N
#p0vrQ;5f
并在优化宏 AANT 中加入 i :@00)V{,
M 2.24 1 A P YA 1 !MoGdI-<r[
M 2.016 1 A P YA 0.9 ]>&au8
M 1.792 1 A P YA 0.8 `ez_
{
M 1.568 1 A P YA .7 F $B _;G
c}lUP(Ss
M 0.896 1 A P YA .4 q0$}MB6
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） %b0 ..Zz
得到的结构 .#P'NF(5#
[attachment=129541] S$ dFz
;ZB[g78%R%
, LX]
查看 MTF ,没有达到指标 /qEoiL###
[attachment=129543] V {ECDg P
添加16阶非球面高阶项系数 ~gmj /PQ0
c:M~!CXO
在 PANT 部分加入 X& pK#=
VY 5 G 16 eA4@)6W P(
VY 6 G 16 u05Zg*.[
VY 7 G 16 eVn]/.d
VY 8 G 16 P;{f+I|`
VY 9 G 16 `q".P]wtKN
VY 10 G 16 l>Z"y\l =
VY 11 G 16 "I}3*s9Q-
VY 12 G 16 i_Ab0vy e
VY 13 G 16 pq*W;6(-
VY 14 G 16 .9PPWY;H
同时注释掉所有 GSO 和 GNO )u`q41!
[attachment=129544] *{/B Pc0*
优化 MTF rgJKXl;@s
??Q'| r
在 AANT 部分加入以下指令 =E,^ +`M
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X l`4hWs\I
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X @))PpE`co8
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ?v p'
/l"
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X xp.~i*!`
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y Cj#$WZga%
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X V'K1 kYb
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y by (xv0v;
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X v=R=K
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y TF jb1 a,)
运行优化并模拟退火（50,2,50） ozy~`$;c
K o|nF-r_
得到的结构 wsY vb I!
[attachment=129546] \]1qAFB5
查看畸变 =W$
f +
[attachment=129545] #(=8
RA:@
查看技术指标 b*&AIiT
-<h4I
aM
查看 MTF 和相对照度 t2uX +1F
$aDAD4mmm
[attachment=129547] roz p
[attachment=129549] @8{-B;
优化 MTF 、相对照度和 CRA -fKo~\Pr
Wa7-N4
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 QH7"' u6
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 gqJSz}'
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ? Dm={S6
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 K[r <-6TS
再把 GSHEAR 的权重增加 3 }~.#`QeY
N@6+DHt
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） lLhvpvT
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: "NWILZwE V
[attachment=129555] Is57)( ^.-
插入真实光阑 8T-/G9u
+?y ', Ir
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 "sh*,K5x|
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 +L(|?|i8
[attachment=129553] 89hV{^
p?rh+0wgX
D y+)s-8
设置孔径光阑 F#NuZ'U
WS 输入 x#
M MrV&M
APS -9 f3 PDLQA
CSTOP j}u b
WAP 2 o_ng{SL
[attachment=129550] >V1vw7Pa
修改优化宏 lidVe]>
k6 eh$*!
o0ky]9
P
保留真实光阑 `st3iTLZY
[attachment=129551] jEh Px
k4T`{s}e
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] f[1 s4Dp3-
^Mvgm3hg
[attachment=129556] @~7y\G
最终结构数据 z H| YVg
[attachment=129558] +%Z#!1u
最终结果的指标 Mbm'cM&}
[attachment=129560] da ' 1 H
[attachment=129561] qkXnpv
[attachment=129563] pSa
pF)1>
畸变图像和数据 (>49SOu;$\
[attachment=129557] ==#mlpi`S[
[attachment=129559] Q&5s,)w-
照度 B<$(Nb5<
[attachment=129562] ,{6 Vf|?
Fv_B( a
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 Phq"A[4=O
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