| 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： 6iFlz9XiI
光学参数： verI~M$v{
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 , 3R=8
有效像素数目 1280(H) x 960(V) (qcFGM22U
像素大小 3.5um x 3.5um
/SvhOi
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm +)jUA]hJ/
焦距 待定 rcnH ^P
FN ≤2 =g% L$b<i
视场角 185°（4.48mm处最大视场） / "m s
总长 14-16mm s|YH_1r
MTF 0视场 200LP/mm #%,X),%-
0.7视场 142LP/mm 7KtU\u
畸变 <12.5% q|5WHB
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% .EYL
y'=2.240mm ≧70.0% 5!0iK9O
CRA ﹤8.0° f5}afPk
有效波长 400nm~700nm %$BRQ-O
最大直径 15.5mm cIug~ x>
广角前端 ]+lT*6P*
[attachment=129542] (}#&HE<
DSEARCH 搜索宏 o)Q4+njT@
搜索宏请评论区留言获取代码 ODJ"3 J
; W0J
运行搜索宏可以得到10个初始结构 q 4BXrEOw
[attachment=129538] g$(Y\`zw
qxRsq&_
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ]4rmQAS7"
[attachment=129539] b+s'B4@rb
01Jav~WR
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 1N/4 W6
模拟退火（50,2,50） <I,4Kc!
查看畸变，没达到指标。 He_ O+[sc
[attachment=129540] ^Ks1[xc* `
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 kV- <[5AWW
O"9t,B>=i
在PANT部分加入 _ep&`K
VY 5 G 10 97c0bgI!+
VY 6 G 10 zU5@~J
VY 7 G 10 ft" -
VY 8 G 10 W83d$4\d
VY 9 G 10 y)r`<B
VY 10 G 10 fb
f&bJT
VY 11 G 10 ?! ap @)9
VY 12 G 10 {\Pk;M {Y&
VY 13 G 10 S iNgV\('U
VY 14 G 10 优化畸变 LM<*VhX
~XUU rg;
并在优化宏 AANT 中加入 3P_.SF
M 2.24 1 A P YA 1 PvKGB01_
M 2.016 1 A P YA 0.9 yf{\^^ i(
M 1.792 1 A P YA 0.8 8Y SvBy
M 1.568 1 A P YA .7 \ :'GAByy
5a |[cR
M 0.896 1 A P YA .4 (U\o0LI
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） df{?E):
得到的结构 O!PG ZuF
[attachment=129541] lB}?ey
5?3 v;B6
hn .(pI1
查看 MTF ,没有达到指标 <v ub
Q4
[attachment=129543] ]xf89[ ;0
添加16阶非球面高阶项系数 h `Jc%6o
mI2Gs) SO
在 PANT 部分加入 Eq@sU ?j
VY 5 G 16 I/'>MDB!
VY 6 G 16 hMupQDv/I
VY 7 G 16 K-YxZAf
VY 8 G 16 Tw \@]fw
VY 9 G 16 /A5=L<T6F
VY 10 G 16 ~ vP_c(8f
VY 11 G 16 padV|hF3(e
VY 12 G 16 NO/$} vw
VY 13 G 16 9u ~C?w
VY 14 G 16 '3XOU.
同时注释掉所有 GSO 和 GNO )^UqB0C6^
[attachment=129544] yO-2.2 h
优化 MTF @3eMvbI
Z9m I%sC[(
在 AANT 部分加入以下指令 H!NGY]z*
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 06NiH-0O
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X }P=FMme{F(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y |
{zka.sJ
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X {?
yRO]
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y :~ s"]*y
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X =}ZY`O*/
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y w2$ L;q
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X gy1kb,M O
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y p;[.&o J
运行优化并模拟退火（50,2,50） jHMP"(]
K[SzE{5=P
得到的结构 Z$0mK w
[attachment=129546] G>Bgw># _
查看畸变 ;[zZ I~wh
[attachment=129545] q.: a4w J
查看技术指标 %to.'R
[)Ia Xa
查看 MTF 和相对照度 IL Nghtm-
zBrIhL]95
[attachment=129547] -Hi_g@i*XW
[attachment=129549] q q^[(n
优化 MTF 、相对照度和 CRA yokZ>+jb
Q2|6W E
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 7DW-brd
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ,g P;XRe1
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ),<h6$
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 o W7;t
再把 GSHEAR 的权重增加 4/o9K*M+
U:/_T>f%
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） 4J[bh
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: JjAO9j%
[attachment=129555] .Gno K?
插入真实光阑 ht:L
L#b*(
BZQJ@lk5
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ' ]Km%uwL
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 y9:o]; /
[attachment=129553] /Wjf"dG}
'?|.#D#-c
lZ+ 1 A0e
设置孔径光阑 v|kL7t)}
WS 输入 gn 9CZ
APS -9 P.|g4EdND
CSTOP @XF/hhGE_y
WAP 2 lVb;,C %K
[attachment=129550] $L"-JNS
修改优化宏 M+Y^ A7
~m'8BK
c_2kHT
保留真实光阑 \?\q0o<V$
[attachment=129551] LZ9IE>sj
)ULxB'Dm
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] Lop=._W
p4zV<qZ>e
[attachment=129556] [TpW$E0H
最终结构数据 |Oaj
Jux
[attachment=129558] T\HP5&
最终结果的指标 HY k*;mD
[attachment=129560] Neb%D8/Kn
[attachment=129561] mCpoaGV_
[attachment=129563] ?9H.JR2s%
畸变图像和数据 d3C*]|gQ
[attachment=129557] 8> jd 2'v{
[attachment=129559] 0 g(hY:
照度 kjW`k?' s
[attachment=129562] 0ID
8L
[
I-q@@! =
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ?G-a:'1!6
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