| 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： bvtpqI QZ
光学参数： WrGA7&!+
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 > S I'Q7k
有效像素数目 1280(H) x 960(V) @N4~|`?U
像素大小 3.5um x 3.5um ^0.8- RT
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm a6LL]_&g
焦距 待定 9;#RzelSp
FN ≤2 [@Ac#
视场角 185°（4.48mm处最大视场） lndz
总长 14-16mm FPY k`D
MTF 0视场 200LP/mm cp@Fj"
0.7视场 142LP/mm W,@ F !8
畸变 <12.5% a|FkU%sjzZ
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% Qx4)'n
y'=2.240mm ≧70.0% ` 0NU
c)`
CRA ﹤8.0° (S!UnBb&
有效波长 400nm~700nm Y$L `
G
最大直径 15.5mm -LiGO #U
广角前端 ts~VO`
[attachment=129542] 6o^>q&e}%
DSEARCH 搜索宏
^f,4=-
搜索宏请评论区留言获取代码 ,4H? + |!
,LA'^I?
运行搜索宏可以得到10个初始结构 'u<e<hU
[attachment=129538] #p( c{L!
FFqK tj' s
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: LWM<[8wJ4
[attachment=129539] 9;L 4\
XN<!.RCw
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 @ SD XJJ h
模拟退火（50,2,50） P7-k!p"
查看畸变，没达到指标。 yF)J7a:U
[attachment=129540] $L^%*DkM
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 >.qFhO\1so
5b:1+5i F-
在PANT部分加入 #1%@R<`
VY 5 G 10 ,w~3K%B4
VY 6 G 10 ~
=u8H
VY 7 G 10 :=hL}(~ ]
VY 8 G 10 QG* hQh
VY 9 G 10 )3CM9P'0
VY 10 G 10 vt5w(}v(
VY 11 G 10 edMCj
VY 12 G 10 c$ /.Xp
VY 13 G 10 Doc zQc-U+
VY 14 G 10 优化畸变 0G8@UJv6
?c?@j}=?yY
并在优化宏 AANT 中加入 g}hUCx(
M 2.24 1 A P YA 1 V<9L-7X 8
M 2.016 1 A P YA 0.9 Tg^8a,Lt
M 1.792 1 A P YA 0.8 ) ' xyK
M 1.568 1 A P YA .7 ?>+uO0*S
ug]2wftlQ
M 0.896 1 A P YA .4 X.#*+k3s0
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） h> bj G
得到的结构 .h
<=C&Yg
[attachment=129541] ]lA }5
IrZjlnht
j(y<oxh
查看 MTF ,没有达到指标 7D<Aa?cv_l
[attachment=129543] +}m`$B}mJ
添加16阶非球面高阶项系数 gN}$$vS
C@*x
在 PANT 部分加入 8(n>99 VVK
VY 5 G 16 Ei:m@} g
VY 6 G 16 sFZdj0tQ4
VY 7 G 16 )$p36dWl
VY 8 G 16 Ia%cc
L=
VY 9 G 16 R>"pJbS;L
VY 10 G 16 GOxP{d?
VY 11 G 16 iY`[dsT
VY 12 G 16 RK@K>)"f
VY 13 G 16 jkl dr@t
VY 14 G 16 7d.H 8C2
同时注释掉所有 GSO 和 GNO N=u(
3So
[attachment=129544] jy~hLEt7
优化 MTF ozsd6&z5l
_L)LyQD]T
在 AANT 部分加入以下指令 5dv|NLl
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X \
3E %6L
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X fUvXb>f,
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y k @fxs]Y_L
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X $~q{MX&J
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y jA^yUd-
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X vV"YgN:
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y y=9fuG L6
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X !]R>D{""
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y BT(eU*m-
运行优化并模拟退火（50,2,50） L"0dB.
rk %p A-P2
得到的结构 IV&5a ]j
[attachment=129546] 1WaQWZ:=
查看畸变 i= ^6nwD&
[attachment=129545] 9k93:#{WE
查看技术指标 (Qw >P42J
xX%{i0E
查看 MTF 和相对照度 @ebY_*
>G1]#'6;
[attachment=129547] S9 *68l
[attachment=129549] SIM> L z
优化 MTF 、相对照度和 CRA fvta<
b!-= L&V
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 %*q^i}5)E
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 w[vccARQ
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 BSkm Fd(*
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 0f_` ;{
再把 GSHEAR 的权重增加 pQZ`dS\
fM&
fqI
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） k N* I_#
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: guCCu2OTA%
[attachment=129555] ?Z!R
插入真实光阑 uQ
]ZMc
3it*l-i\
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 \ 0i0#Dt9
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 N:KM8PZ&~
[attachment=129553] ',Z]w;D!G
ME>Sh~C\
PXl%"O%d
设置孔径光阑 {Gh9(0,B?
WS 输入 ( ?e
Et&
APS -9 Rc93Fb-Zp
CSTOP //3fgoly
WAP 2 b utB S
[attachment=129550] ,9KnC=_y
修改优化宏 m1K4_a)^[
i u0'[
vytO8m%U
保留真实光阑 wKpD++k
[attachment=129551] h8k\~/iJ
7^!iGhI]r
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] r~|7paX!
=(R3-['QIb
[attachment=129556] x'G_z_<V
最终结构数据 O#!|2qN
[attachment=129558] ^VnnYtCRz
最终结果的指标 ',D%,N}J
[attachment=129560] 2#qc YU
[attachment=129561] E&"V~
[attachment=129563] 19[.&-u"
畸变图像和数据 '19 ?
[attachment=129557] XE0b9q954
[attachment=129559] sA+K?_
照度 Aj/E aIq
[attachment=129562] l"h6e$d P
Fo0s<YlS-
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 V<}chLd,
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