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    [原创]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 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-22
    确定设计目标参数,以下为本次设计的目标: gK-:t  
    光学参数: I{_St8  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 mkk74NY  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) y$r9Y!?s  
    像素大小  3.5um x 3.5um p27A#Uu2}  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm fB3O zff  
    焦距  待定 83412@&  
    FN  ≤2 E:D1ZV  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) +&4PGv53J  
    总长  14-16mm +LV'E#h!Q  
    MTF  0视场  200LP/mm U4 m[@wF  
            0.7视场  142LP/mm J.$<Lnt>u  
    畸变  <12.5% N>/*)Frt  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% OV7vwj/-  
               y'=2.240mm   ≧70.0% >m:.5][yu  
    CRA  8.0° i\3BA"ZX  
    有效波长  400nm~700nm Zv7@  
    最大直径  15.5mm L}XERO TR  
    广角前端
    Gqk"%irZ  
    _a+0LTo".  
    DSEARCH 搜索宏
    }(a y(  
    搜索宏请评论区留言获取代码 p$?c>lim  
    mIFS/C  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 >u*woNw(XM  
    yx{Ac|<mR  
    9`4h"9dO  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ~_8Ve\Y^/  
    }sPY+ZjV  
    :54|Z5h|  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 vEtogkFA"  
    模拟退火(50,2,50 pcur6:8W!  
    查看畸变,没达到指标。 t<ftEJU"'w  
     7z<!2  
    添加10阶非球面高阶项系数
    J:?t.c~$o  
    **! lV]/  
    PANT部分加入 )P|%=laE8  
    VY    5 G   10 X2 M<DeF:  
    VY    6 G   10 ])m",8d&T  
    VY    7 G   10 .7ahz8v  
    VY    8 G   10 kgr:8 5  
    VY    9 G   10 Pk8L- [&v  
    VY   10 G   10 ,=$yvZs4[]  
    VY   11 G   10 :e+GtN?  
    VY   12 G   10 }K<;ygcWE@  
    VY   13 G   10 ]DmqhK`  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    xBgf)'W_Z  
    1yX&iO^d  
    并在优化宏 AANT 中加入 vbDw2  
    M 2.24 1 A P YA 1 JO :m: M  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 oYJ&BPuA'  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 k\ I$ve"*  
    M 1.568 1 A P YA .7 Gk[P-%%b /  
    5Hr(9)  
    M 0.896 1 A P YA .4 <RGRvv  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 <( BAws(X  
    得到的结构
    a P{xMB#1h  
    C>T6{$xkC  
    L'aMXNO  
    aj(M{gFq~  
    查看 MTF ,没有达到指标 {dMa&r|lp  
    /3KEX{'@U  
    添加16阶非球面高阶项系数
    /jj!DO#  
    U}gYZi;;$  
    PANT 部分加入 Qbv)(&i# ~  
    VY    5 G   16 (]7@0d88  
    VY    6 G   16 p-*BB_J"  
    VY    7 G   16 B@iIj<p~  
    VY    8 G   16 zh/+1  
    VY    9 G   16 HowlJ[km%  
    VY   10 G   16 ^<y$+HcH  
    VY   11 G   16 QRdb~f;<hj  
    VY   12 G   16 5+ fS$Q  
    VY   13 G   16 /)oxuk&}c  
    VY   14 G   16 "hy#L 0\t  
    同时注释掉所有 GSO GNO c#HocwP@  
    zEO 9TuBO  
    优化 MTF
    'kx{0J?  
    fcw \`.  
    AANT 部分加入以下指令 TS UN(_XGW  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X \2NiI]t]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X YmF`7W  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y <m@U`RFm  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X r5s*"z  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 8V}c(2m  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X X='4 N<  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y N#[/h96F  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X !. 0W?6yo  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y (>;~((2  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 A@DIq/^xM  
    q5HHMHB  
    得到的结构 G53!wIW2:  
    b%)a5H(  
    查看畸变
    K} ;uH,  
    VFYJXR{  
    查看技术指标
    0f-gQD  
    4e%SF|(Y'h  
    查看 MTF 和相对照度 SR43#!99Q  
    c69C=WQ  
    _FVIN;!  
    .0a$E`V=D  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    #vDe/o+=  
    wwp vmb  
    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  MT&i5!Z  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 |faXl3|  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 l[.pI];T  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 }RyYzm2  
    再把 GSHEAR 的权重增加 > 5 i8 %r  
    gqC:r,a  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 BRW   
    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: /\=g;o'  
    XDI@ mQmzB  
    插入真实光阑
    T %cN(0 @  
    U#Z}a d?VX  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 J7l1-  
    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 GQ[\R&]q<  
    ~Aq UT]l  
    n=yFw\w'  
    4)"jg[  
    设置孔径光阑 `U;4O)`n  
    WS 输入 /sYD+*a  
    APS  -9 BGA.8qWR4  
    CSTOP =UYc~VUYnT  
    WAP  2 Rq\.RR](  
    :|fzGf  
    修改优化宏
    Y]Xal   
    Wm"W@LPx5  
    U9;AU] A  
    保留真实光阑 aIm\tPbb  
    fYH%vr)  
    av5lgv)3  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, jmAWto}.  
    bx5X8D  
    #PFf`7b,z  
    最终结构数据
    >Ks|yNJ  
    X#p E!mT  
    最终结果的指标
    M~wJe@bc  
    (A ?e}M^}  
    T"dEa-O  
    hB|LW^@v  
    畸变图像和数据
    Rr:,'cXGi  
    %*Y:Rm'>  
    !qy/'v4  
    照度
    h"q`gj  
    VV?KJz=,W=  
    Blf;_e~=[j  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 L.erP* w  
     
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    离线tornado
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