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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: =0e>'Iw2  
    光学参数: PM*lnd#J  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 (6[<+j&.  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) mmFcch$Jv  
    像素大小  3.5um x 3.5um J{Ij  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm "QfF]/:  
    焦距  待定 AJ 0Bb7  
    FN  ≤2 ;d7Qw~v1s  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) = r=/L  
    总长  14-16mm M9V,;*  
    MTF  0视场  200LP/mm uF,%N   
            0.7视场  142LP/mm @zR_[s  
    畸变  <12.5% <y-2ovw*  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0%  qzD  
               y'=2.240mm   ≧70.0% #6AcM"  
    CRA  8.0° b4^a zY  
    有效波长  400nm~700nm D5T0o"A  
    最大直径  15.5mm A|L-;P NP  
    广角前端
    \LS s@\$ g  
    =>C3IR/  
    DSEARCH 搜索宏
    [0NH#88ym<  
    搜索宏请评论区留言获取代码 .Wyx#9  
    @n=FSn6 c  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 YsjTC$Tx,  
    oX]c$<w5  
    rFv=j :8  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Yv;18j*<  
    wmS:*U2sc  
    8J7<7Sx  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 H"g p  
    模拟退火(50,2,50 zw X 1&rN  
    查看畸变,没达到指标。 b{d@:"  
    \xaK?_hv  
    添加10阶非球面高阶项系数
    {@[z-)N7\,  
    aV8]?E5G  
    PANT部分加入 n.xW"omN  
    VY    5 G   10 "(d7:!%  
    VY    6 G   10 oW/ #/;|`  
    VY    7 G   10 h|1 /Q (  
    VY    8 G   10 jz;"]k  
    VY    9 G   10 i/U HDqZ  
    VY   10 G   10 1e#}+i!a  
    VY   11 G   10 t1YVE%`w  
    VY   12 G   10 s k_Q\0a  
    VY   13 G   10 t|aBe7t7  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    wg=ge]E5  
    !8O*)=RA  
    并在优化宏 AANT 中加入 g k[8'  
    M 2.24 1 A P YA 1 C_= WL(  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 <OEu 4,~:  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 @ zE>n  
    M 1.568 1 A P YA .7 0xM\+R~,  
    ^i^/d#  
    M 0.896 1 A P YA .4 rBZ 0(XSZQ  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Rs cU=oaKi  
    得到的结构
    qJN2\e2~f  
    N?h=Zl|  
    =q( ;g]e  
    K Zw"?%H[  
    查看 MTF ,没有达到指标 [huS"1  
    >I3#ALF  
    添加16阶非球面高阶项系数
    -qBrJ1*  
    RS~jHwIh  
    PANT 部分加入 h+! Ld^'c  
    VY    5 G   16 39QAj&  
    VY    6 G   16 [g:ZIl4p\P  
    VY    7 G   16 z5v)~+"1  
    VY    8 G   16 io$!z=W  
    VY    9 G   16 h$FpH\-  
    VY   10 G   16 1#9Q1@'OS  
    VY   11 G   16 &JM|u ww?1  
    VY   12 G   16 ;k<g# She  
    VY   13 G   16 :Uf\r `a9  
    VY   14 G   16 '@h5j6:2  
    同时注释掉所有 GSO GNO 7Xi)[M?)#  
    3PLv;@!#j}  
    优化 MTF
    p*8LS7UT  
    %SL'X`j  
    AANT 部分加入以下指令 Cyg\FHs  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X `g&<7~\=A  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X o })k@-oL  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y K%ltB&  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X n0:Y* Op  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y X|)Ox ,(  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X "If]qX(w  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y ;#G)([  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X g<VJ4TE6R  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Np=IZ npt  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 h\ema|  
    1-4iy_d  
    得到的结构 ."<mL}Fi(  
    K r9 P#Y  
    查看畸变
    h=uwOi6}  
    \*Ro a&<!  
    查看技术指标
    (5y+g?9d;  
    m0+X 109  
    查看 MTF 和相对照度 G j[`r  
    ,C%fA>?UF8  
     ~{7/v  
    og<mFbqkq7  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    &L[oQni];2  
    iq_y80g`8h  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 K]4XD1n7  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 )&R^J;W$M1  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 qP6 YnJWl  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 \8v{9Yb  
    再把 GSHEAR 的权重增加 tW4|\-E"s4  
    %c[Q_  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 ck-ab0n  
    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: q3a`Y)aVB  
    H'N$Vv2q  
    插入真实光阑
    Q>qx? g  
    [C)JI;\  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 u2=gG.  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 *~b3FLzq  
    .I%p0ds1r  
    +3B^e%`NPm  
    OnGtIY  
    设置孔径光阑 H]v"_!(\  
    WS 输入 _2*Ryz  
    APS  -9 JN;92|x  
    CSTOP xi5/Wc6  
    WAP  2 > "G H Li  
    _y~H#r9:  
    修改优化宏
    0fc]RkHs"  
    UO-<~DgH  
    wm@ />X  
    保留真实光阑 CV <@Rgoa  
    ZSL:q%:.  
    cI#2MjL  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, *h ~Y=#`8*  
    )IIQ{SwQq  
    &&C]i~  
    最终结构数据
    BV=L.*  
    !oXA^7Th6]  
    最终结果的指标
    6MC*2}W  
    %SV"iXxY  
    x~."P*5  
    a$p2I+lX  
    畸变图像和数据
    ^'8T9N@U  
    amI$0  
    Yuy7TeJRx  
    照度
    02]9 OnWw  
    UV>^[/^O  
    ?i4}[q  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 x{io*sY-  
     
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    离线tornado
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