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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: ER:K^ Za  
    光学参数: v+CW([zAx#  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 a~zh5==QD  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V)  !>Q{co'  
    像素大小  3.5um x 3.5um `!ZkWF6  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm y|3!E>Up  
    焦距  待定 ML%JT x0+Z  
    FN  ≤2 |RDE/  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) A@reIt  
    总长  14-16mm l>)+HoD  
    MTF  0视场  200LP/mm 8DFq eY0S  
            0.7视场  142LP/mm Z1wfy\9c8  
    畸变  <12.5% Ld=6'C8ud  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% (V"7H  
               y'=2.240mm   ≧70.0% Y>K8^GS  
    CRA  8.0° N5b&tJb M0  
    有效波长  400nm~700nm eGo$F2C6E  
    最大直径  15.5mm r$%,k*X^ k  
    广角前端
    g^^^fKUp)  
    Ah zV?6e  
    DSEARCH 搜索宏
    B&}lYo  
    搜索宏请评论区留言获取代码 Zm#,Ike?#  
    |^#Z!Hp_Y  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 8_3WCbe/  
    SA [(1dy;  
    ;9qwB  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Apkb!"}>  
    #:Ukv?  
    AS lmW@/9v  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 .iST!nh  
    模拟退火(50,2,50 #vTF:r  
    查看畸变,没达到指标。 EDg; s-T=  
    !ce,^z&5  
    添加10阶非球面高阶项系数
    (R!.=95@  
    _;-b ZH  
    PANT部分加入 ^L'<%_# .  
    VY    5 G   10 H)K.2Q  
    VY    6 G   10 ]Y f8  
    VY    7 G   10 ;\iu*1>Z,&  
    VY    8 G   10 _ sBFs.o  
    VY    9 G   10 +sXnC\  
    VY   10 G   10 B:)vPO+ d  
    VY   11 G   10 H#QPcp@  
    VY   12 G   10 [LSs|f  
    VY   13 G   10 ^!SwY_>  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    T"E%;'(cp)  
    Ky{C;7X  
    并在优化宏 AANT 中加入 ] .c$(.  
    M 2.24 1 A P YA 1 ]kH8T'  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 R#/0}+-M  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 [O6JVXO>  
    M 1.568 1 A P YA .7 83Fmu/(  
    7Y^2JlZu=  
    M 0.896 1 A P YA .4 I5g!c|#y  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 $oZV 54  
    得到的结构
    Tg v]30F)  
    YTfMYH=}  
    j7C&&G q  
    QB7^8O!<  
    查看 MTF ,没有达到指标 a<Ps6'  
    vFK(Dx  
    添加16阶非球面高阶项系数
    9>d~g!u=  
    q)]S:$?BT  
    PANT 部分加入 +VHo YEW  
    VY    5 G   16 _u;34H&/  
    VY    6 G   16 _"qX6Jc  
    VY    7 G   16 do@BJWo  
    VY    8 G   16 qox@_  
    VY    9 G   16 HE3x0H}o>  
    VY   10 G   16 ra{HlB{  
    VY   11 G   16 2}.EFQp+  
    VY   12 G   16 @34CaZ$k  
    VY   13 G   16 \eS-wO7%  
    VY   14 G   16 /^Zgv-n  
    同时注释掉所有 GSO GNO \05 n$.  
    AkBEE  
    优化 MTF
    1Gk'f?dw  
    .p\<niu7  
    AANT 部分加入以下指令 AO0aOX8_+D  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ['@R]Si"!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X wTVd){q`.  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y t8S,C4  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X gOn^}%4.I  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ~`VD}{[,B  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X B6]M\4v  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y CGCSfoS9f  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X W$u/tRF  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y QCvst*  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 I#](mRJ6  
    +q)B4A'J!  
    得到的结构 )cxML<j'  
    2(NN QU@Uz  
    查看畸变
    )Jd{WC.  
    =/qj vY  
    查看技术指标
    N`!=z++G  
    "\x\P)j0>  
    查看 MTF 和相对照度 F$H^W@<w  
    8J+:5b_?  
    -'::$ {  
    "pkn  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    .k:Uj-&  
    h%(0|  
    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 ~b SjZ1`  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 )\0LxsZ  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ewzZb*\  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 Z)H9D(Za  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ='GY:.N  
    aG/L'weR  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 &io*pmUm6  
    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: zu|=1C#5h  
    rD SUhO{V  
    插入真实光阑
    \H$j["3  
    4 | DGQ  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 fW.)!EPO  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 vaUUesytt  
    i2+vUl|;Z  
    4+_r0  
    L BP|  
    设置孔径光阑 f1UGDC<p9  
    WS 输入 /J0ctJ2k  
    APS  -9 # ~T K C|G  
    CSTOP %O_Ed {G4t  
    WAP  2 A/{0J\pA  
    h$eVhN &Vv  
    修改优化宏
    $+.!(Js"K  
    Rt10:9Kz$  
    p-;I"uKv  
    保留真实光阑 B\} B H  
    nPS:T|*G  
    m^Xq<`e"<  
    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, a4iq_F#NF  
    "vG~2J  
    R-2V C  
    最终结构数据
    W6[# q%o  
    b#[7A  
    最终结果的指标
    B '"RKs]  
    ;+h-o  
    O'} %Bjl  
    Ue22,Pp6  
    畸变图像和数据
    5U+a{oA  
    ^|0>&sTHOH  
    G`" 9/FI7  
    照度
    P<WCW3!JZ  
    m=uW:~  
    /}=Bi-  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 5*W<6ia  
     
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    离线tornado
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