| 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： #\;w: :
光学参数： _o"3gfH&sJ
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 VYQbyD{V w
有效像素数目 1280(H) x 960(V) ZvKMRW
像素大小 3.5um x 3.5um %hb5C 4q
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm nAC#_\
焦距 待定 JX<W[P>M
FN ≤2 Iba L.t\>
视场角 185°（4.48mm处最大视场） BfL Z
总长 14-16mm CXFAb1m
MTF 0视场 200LP/mm beR)8sC3q
0.7视场 142LP/mm ?i=!UN
畸变 <12.5% \)]2Uh|
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% +E[)@ ;T
y'=2.240mm ≧70.0% 1}M.}G2u/
CRA ﹤8.0° #iDFGkK /
有效波长 400nm~700nm A>2p/iMc
最大直径 15.5mm cb,sb^-
广角前端 L2$ L .@
[attachment=129542] .*7UT~o=CS
DSEARCH 搜索宏 OkUpgXU
搜索宏请评论区留言获取代码 ?0%TE\I8
eV%bJkt.
运行搜索宏可以得到10个初始结构 }]?G"f
t K
[attachment=129538] jP'b! 4
>7q,[:(gs
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: :vT%5CQ
[attachment=129539] R u-rp^a
mcG$V0D <{
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 Y@Y(;C"SW
模拟退火（50,2,50） OFbg]{ub?
查看畸变，没达到指标。 X5<.%@Z
[attachment=129540] ,e_#
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 0.0!5D[
] w_)Spo.
在PANT部分加入 R!qrb26k
VY 5 G 10 Z$XpoDbOy
VY 6 G 10 a $%[!vF
VY 7 G 10 Acv{XnB
VY 8 G 10 kR(=VM JU
VY 9 G 10 *b_ 54X%3
VY 10 G 10 jsQ$.)nO
VY 11 G 10 :L0W"$
VY 12 G 10 y*(j{0yd
VY 13 G 10 d]`,}vi#E9
VY 14 G 10 优化畸变 @E;pT3; )
e6'O,\
并在优化宏 AANT 中加入 #wiP{+%b
M 2.24 1 A P YA 1 #Q7$I.O]
M 2.016 1 A P YA 0.9 R*m" '|U
M 1.792 1 A P YA 0.8 j@ !}r|-T
M 1.568 1 A P YA .7 < z)G& h@
G'f"w5%qZv
M 0.896 1 A P YA .4 FJ"9Hs2
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） w%n]~w=8
得到的结构 AoeW<}MO
[attachment=129541] N@)~j+Pz
o hlV c%a
R ?s\0
查看 MTF ,没有达到指标 Bdepvc}[#
[attachment=129543] ,[ L$
添加16阶非球面高阶项系数 3)SZVME1Z
QGy=JH b
在 PANT 部分加入 c"1d#8 J
VY 5 G 16 t7FQ.E,T
VY 6 G 16 FG:BRS<m~
VY 7 G 16 W<o0Z OO
VY 8 G 16 YYW70k:
VY 9 G 16 09 s}@C
VY 10 G 16 Bn q\Gg
VY 11 G 16 It-*CD9
VY 12 G 16 p ]=;t"
VY 13 G 16 C|LQYz-{
VY 14 G 16 4&fnu/,Z
同时注释掉所有 GSO 和 GNO 8$Yf#;m[
[attachment=129544] ze N!*VG
优化 MTF KW^aARJ)
gQ#T7
在 AANT 部分加入以下指令 wP?q5r5
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X K~T\q_ZPZ
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X [ {$0E=&0
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y :`1g{8.+
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ypo=y/!
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 2"mj=}y6
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X b%j :-^0V
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y BxYA[#fd}
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X D7/Bp4I#o
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y (=V[tI+Ngt
运行优化并模拟退火（50,2,50） vW3Z u B
wkA! Jv%
得到的结构 |Eu~= J 7@
[attachment=129546] 3
?~+5DU
查看畸变 1s[-2^D+EM
[attachment=129545] S\gP= .G
查看技术指标 tC-KW~&
uf] $@6)
查看 MTF 和相对照度 o1+]6s+j}
^?[<!VBI
[attachment=129547] ygt)7f5
[attachment=129549] a@ }r[0O
优化 MTF 、相对照度和 CRA 4[ 0? F!%
i]%"s_l
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 { `CWzk?
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 F:GKnbY
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 \zL7 j 4
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 N\p]+[6
再把 GSHEAR 的权重增加 Wb4{*~
n ]}2O 4j
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） \RyA}P5 S
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: ?Zp!AV
[attachment=129555] F@roQQ u
插入真实光阑 ^|(4j_.(e
N2s%p6RMPD
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 KXCmCn
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 G>>u#>0
[attachment=129553] h ]$?~YE
z>;+'>XXgx
g@VndAp
设置孔径光阑 $50"3g!Y
WS 输入 +J8/,d
APS -9 v1g5(
CSTOP 1?#9K j{ql
WAP 2 jZ,[{Z(N
[attachment=129550] ,!u@:UBT
修改优化宏 utJVuJw:t
u;qMo `-
#ic 2ofI
保留真实光阑 (ul-J4 E\O
[attachment=129551] \OT)KVwO
'oQP:*Btl3
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] E?4@C"Na
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8Egw-f
[attachment=129556] H-KwkH`L4
最终结构数据 e - ]c
[attachment=129558] `R52{B#&/
最终结果的指标 ?i EXFYJG
[attachment=129560]
q,JA~GG
[attachment=129561] 33*d/%N9
[attachment=129563] $"{3yLg
畸变图像和数据 jNG?2/P6&
[attachment=129557] <i\z fa'6
[attachment=129559] vcJb\LW
照度 BI.k On=
[attachment=129562] &z X 3
Q>a7Ps@~
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 n!eqzr{
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