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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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    离线小火龙果
     
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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: w6|9|f/  
    光学参数: 1tzV8(7  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 X##1! ad  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) ^[:9fs  
    像素大小  3.5um x 3.5um z|R,&~:  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm AS!6XT  
    焦距  待定 RH0>ZZR  
    FN  ≤2 z:Sigo_z[  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) !%mAh81{&/  
    总长  14-16mm "kMzmo=Pv5  
    MTF  0视场  200LP/mm |8_JY2 R  
            0.7视场  142LP/mm C z#Z<:  
    畸变  <12.5% fr6^nDY  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ;d.K_P  
               y'=2.240mm   ≧70.0% !#ri5{od  
    CRA  8.0° 5}ie]/[|  
    有效波长  400nm~700nm #4LFG\s  
    最大直径  15.5mm G>qZxy`c  
    广角前端
    d87vl13  
    59uwB('|lH  
    DSEARCH 搜索宏
    Zx }&c |Q  
    搜索宏请评论区留言获取代码 "e3["'  
    :!&;p  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 f}c\_}(  
    l2%bF8]z  
    qr\ !*\9  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: 4o:hyh   
    Yx'res4e  
    ;#GoGb4AM  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 z(uZF3  
    模拟退火(50,2,50 O^>jdl!TZ  
    查看畸变,没达到指标。 wle@v Cmr  
    _#e&t"@GS  
    添加10阶非球面高阶项系数
    k#TYKft  
    *="8?Z  
    PANT部分加入 SZ![%)83  
    VY    5 G   10 v;#=e$%}MO  
    VY    6 G   10 `?\tUO2_T  
    VY    7 G   10 q}uHFp/J  
    VY    8 G   10 UnDgu4#R`A  
    VY    9 G   10 (oK^c- x  
    VY   10 G   10 5M]z5}n/  
    VY   11 G   10 \b'x t  
    VY   12 G   10 U7mozHS,:9  
    VY   13 G   10 `7aDEzmJ  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    g_*T?;!.U  
    z!QDTIb  
    并在优化宏 AANT 中加入 "bg'@:4F  
    M 2.24 1 A P YA 1 *MN HT`Y^o  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 $v.C0 x  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 1xNVdI   
    M 1.568 1 A P YA .7 NW|f7 ItX  
    x)rlyjFM  
    M 0.896 1 A P YA .4 sGDV]~E  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 4W4kwU6D  
    得到的结构
    $m1<i?'m  
    +,+vkpL-%  
    (LvS :?T}  
    _,Fny_u=;  
    查看 MTF ,没有达到指标 =6FUNvP#8  
    kID[#g'  
    添加16阶非球面高阶项系数
    (%CZ*L[9Z  
    E9j+o y  
    PANT 部分加入 V{-AP=C7  
    VY    5 G   16 `"yxdlXA  
    VY    6 G   16 X#xFFDzN  
    VY    7 G   16 c;f!!3&  
    VY    8 G   16 pi(-A  
    VY    9 G   16 LVIAF0kX  
    VY   10 G   16 Eu}b8c  
    VY   11 G   16 'PZ|:9FX!  
    VY   12 G   16 ] U@o0  
    VY   13 G   16 C<^YVeG  
    VY   14 G   16  GJi~y  
    同时注释掉所有 GSO GNO + j+5ud`  
    CDj~;$[B  
    优化 MTF
    E! /[gZ  
    0oA{Jix  
    AANT 部分加入以下指令 {n3EGSP#  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X <E;pgw!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 5cr(S~Q;  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y xVB;s.'!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X vg Ipj3u  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y snM Z0W  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X )O+}T5c=  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y MfF~8  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X [$(%dV6O  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y .%BT,$1K  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 # M, 7  
    !"Yj|Nu6  
    得到的结构 h!@|RW&}qX  
    \b V6@#,  
    查看畸变
    DF]9@{  
    A$0H .F>  
    查看技术指标
    d9*hBm  
    IH48|sa  
    查看 MTF 和相对照度 in <(g@Zg  
    "eWk#/  
    {U]H;~3 ?  
    oeSN9O  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ' #NcZy  
    +i ?S  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 +[@z(N-h  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 @[<nQZw:  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 C,V%B  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 1Q;}z Hd  
    再把 GSHEAR 的权重增加 z't? ?6  
    )C(>H93  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 I3 =#@2  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: @}_WE,r  
    RpG+>"1]  
    插入真实光阑
    _EnwME {@  
    L$'[5"ma ;  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 _LP/!D  
    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 >4Y3]6N0.F  
    wS+V]`b  
    I +5)Jau^S  
    uY_SU-v  
    设置孔径光阑 R2etB*k6[  
    WS 输入 j.~!dh$mg  
    APS  -9 AWjJ{#W>9  
    CSTOP jdKOb  
    WAP  2 /[:dp<  
    ?7:KphFX)  
    修改优化宏
    nMDxH $O  
    xX3'bsN  
    ]A FI\$qB\  
    保留真实光阑 h1 WT  
    "gd=J_Yw  
    NW~z&8L  
    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, E r/bO  
    ~pa!w?/bQ  
    hPq%L c  
    最终结构数据
    pY4}>ju(g  
    4=uhh  
    最终结果的指标
    iu**`WjI\  
    AE: Z+rM*  
    G;> _<22  
    I8oo~2Q w  
    畸变图像和数据
    w6`9fX6{h  
    _'4A|-9  
    RMO,ZVq  
    照度
    +% /s*EC'w  
    4'W'}o|{  
    ys_`e  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 nEzf.[+9/  
     
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    离线tornado
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