| 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： $e>(M&9,
光学参数： >p"ytRu^
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 G
92\` Q
有效像素数目 1280(H) x 960(V) " tax
像素大小 3.5um x 3.5um "SGq$3D
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm !
*Snx
焦距 待定 K)!yOa'fH
FN ≤2 UbDRzum
视场角 185°（4.48mm处最大视场） f'501MJu
总长 14-16mm 3^ NHV g
MTF 0视场 200LP/mm
d~#>.$Uu
0.7视场 142LP/mm aPD4S&"Q
畸变 <12.5% VHwAO:+-
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% X)P;UVR0
y'=2.240mm ≧70.0% =z _.R E
CRA ﹤8.0° Vu6$84>-,
有效波长 400nm~700nm tCZ3n
最大直径 15.5mm {p -q&k&R|
广角前端 QnHb*4<
[attachment=129542] <0R$yB
DSEARCH 搜索宏 ']]C zze
搜索宏请评论区留言获取代码 f,S,35 `qa
IY$v%%2WZ
运行搜索宏可以得到10个初始结构 S.G"*' N
[attachment=129538] s#phs `v
6k569c{7
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: LBO3){=J
[attachment=129539] Ph{7S43
s
@A GU/v
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 |a||oyrN
模拟退火（50,2,50） {,
+,:w7
查看畸变，没达到指标。 ;/hR#>ib
[attachment=129540] ,0j7qn@tm
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 ~8fy
qE$
SQ$|s%)oB
在PANT部分加入 Nu}x`Q kmr
VY 5 G 10 Kyn[4Bu!?
VY 6 G 10 x?5D>M/Y
VY 7 G 10 L$T23*9XY
VY 8 G 10 j`
RuK
VY 9 G 10 F ?APDGAN
VY 10 G 10 }bkQ r)us
VY 11 G 10 h!@t8R
VY 12 G 10 m I$< +S1!
VY 13 G 10 r
.&<~x
VY 14 G 10 优化畸变 c4\Nuy
aHhr_.>X
并在优化宏 AANT 中加入 kfb*|
M 2.24 1 A P YA 1 vIMLUL0
M 2.016 1 A P YA 0.9 }MW7,F
M 1.792 1 A P YA 0.8 ->H4!FS
M 1.568 1 A P YA .7 `1O <UJX
U"SH
fI:
M 0.896 1 A P YA .4 0ZRIi70u
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） S9cAw5E(yN
得到的结构 1$+-?:i C
[attachment=129541] IF>dsAAI<
Vn7FbaO^
,RA;X
查看 MTF ,没有达到指标 wWh)yfPh8H
[attachment=129543] utH/E7^8
添加16阶非球面高阶项系数 /"q
wC
D]P_tJI
在 PANT 部分加入 Bz7rf^H`Z
VY 5 G 16 bi01]
VY 6 G 16 [wLK*9@&
VY 7 G 16 .()|0A B&g
VY 8 G 16 =qg;K'M5
VY 9 G 16 /V>q(Q
VY 10 G 16 3zr95$Mt
VY 11 G 16 {jK:hQX
VY 12 G 16 zw2qv '
VY 13 G 16 %I`%N2s s
VY 14 G 16 xE{PsN1 X;
同时注释掉所有 GSO 和 GNO G C#s;X
[attachment=129544] }{o ZdO
优化 MTF :gwM$2 vv
SJ
ay
在 AANT 部分加入以下指令 6=aXz2 .f
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ^yl)c
\`
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X T09 'qB
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y oh?@[U
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X be->ofUYgs
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y $'I-z.G V
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X UG~/
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ntZl(] l
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X =sIkA)"!=
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y $XZC8L#
运行优化并模拟退火（50,2,50） L-,C5^
l(B(g PvU
得到的结构 Y!1x,"O'H
[attachment=129546] wf,B/[,d
查看畸变 grs~<n|o\
[attachment=129545] Y3n6y+Uzk
查看技术指标 )%(V.?eW
;WP%)Z
查看 MTF 和相对照度 lL$no7HBy
d EvjB" x
[attachment=129547] `B%IHr
[attachment=129549] Zr#\>h 'c
优化 MTF 、相对照度和 CRA xIb"8,N
\'>ZU-V
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 |jhu
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 k c: >[ {9
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 "C~Zl&3
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 F, 39'<N[
再把 GSHEAR 的权重增加 X$0&tmum
u$MXO].Q
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） EyK
F5TP0
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: <l`xP)] X
[attachment=129555] NGs@z^&V
插入真实光阑 '[ zy%<2sL
A?;K fVq
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ! zR1CM
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 +\yQZ{4'@
[attachment=129553] +>BD^[^^
C?h}n4\B^?
ui!MQk+D9
设置孔径光阑 XPf heV G
WS 输入 JO =kfWW
APS -9 py':UQS*q
CSTOP T[\?fSP
WAP 2 *f*o
,~8V1
[attachment=129550] l WRRB&8
修改优化宏 $8;`6o`
@ r G=>??k
'> U&B}
保留真实光阑 Xn NU-UCX
[attachment=129551] ^)i1b:4
[6}>?
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] 'g#EBy
d>-k-X-[
[attachment=129556] [R%Pf/[Fr
最终结构数据 6 66f;h
[attachment=129558] CS\T@)@t
最终结果的指标 7dq*e4z)
[attachment=129560] T~G~M/
[attachment=129561] gu|cQ2xV
[attachment=129563] (;T g1$
畸变图像和数据 VPI;{0kh
[attachment=129557] 3OvQ,^[J4
[attachment=129559] @";zM&
照度 eW /sP Q-
[attachment=129562] h$U(1B
3?Tk[m1b
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ?_BK(kL_
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