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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: ') -Rv]xe  
    光学参数: t$W~X~//  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 J_=42aHO  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) bez_|fY{T  
    像素大小  3.5um x 3.5um M(_1'2  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm m"CsJ'\ors  
    焦距  待定 A!&hjV`  
    FN  ≤2 ;^K4kK&f  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) }L1 -2  
    总长  14-16mm  #nS  
    MTF  0视场  200LP/mm X( H-U q*(  
            0.7视场  142LP/mm dLs40 -R  
    畸变  <12.5% ,ruL7|T&  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% XvIrO]F-  
               y'=2.240mm   ≧70.0% _Bh ^<D-  
    CRA  8.0° gADEjr*H  
    有效波长  400nm~700nm },G>+ s8h  
    最大直径  15.5mm p+F{iMC  
    广角前端
    =U_WrY<F  
    9. 7XRxR^  
    DSEARCH 搜索宏
    )K0BH q7r  
    搜索宏请评论区留言获取代码 LmKG6>Q1#1  
    LK'|sO>|  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 Xt!%W    
    8=%%C:  
    zu~E}  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ,%FBELqOW  
    Uu9*nH_  
    Y^Olcz  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 &!lGx7zf  
    模拟退火(50,2,50 %0z&k!P  
    查看畸变,没达到指标。 Z,~EH  
    Q'ok%9q!p  
    添加10阶非球面高阶项系数
    <opBOZ d  
    W\tSXM-Hg  
    PANT部分加入 ]i3 1@O  
    VY    5 G   10 G:]w UC\  
    VY    6 G   10 <3;Sq~^  
    VY    7 G   10 q DQ$Zq[  
    VY    8 G   10 UoLvc~n7  
    VY    9 G   10 )K4A-9pC  
    VY   10 G   10 -}B&>w,5  
    VY   11 G   10 *[(}rpp M  
    VY   12 G   10 ZPT6 p J  
    VY   13 G   10 L %[om c?  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    .5',w"R  
    #N=!O/Y  
    并在优化宏 AANT 中加入 PN!NB.  
    M 2.24 1 A P YA 1 ` R;6]/I?  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 3}@!TI  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 <3wfY #;><  
    M 1.568 1 A P YA .7 (qDu|S3P  
    V'";u?h#S  
    M 0.896 1 A P YA .4 D=w5Lks  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 JY+ N+c\  
    得到的结构
    MVGznf?  
    ZR~ *Yofy  
    1Qi5t?{  
    C>d_a;pX  
    查看 MTF ,没有达到指标 5AWIk,[  
    ^MyuD?va  
    添加16阶非球面高阶项系数
    z(AhO  
    Xgge_`T9  
    PANT 部分加入 -/>SdR$D7  
    VY    5 G   16 bIR AwktD  
    VY    6 G   16 6n{`t/  
    VY    7 G   16 T9@W,0#  
    VY    8 G   16 #|\NG  
    VY    9 G   16 H5f>Q0jq  
    VY   10 G   16 kvzGI>H:  
    VY   11 G   16 ,DN>aEu1  
    VY   12 G   16 6gLk?^.  
    VY   13 G   16 jpl"KN?X  
    VY   14 G   16 =tJ}itcJ'  
    同时注释掉所有 GSO GNO Jl-Lz03YG  
    fZqMznF  
    优化 MTF
    K5O#BBX=  
    d]JiJgfa%  
    AANT 部分加入以下指令 o1j_5c PS  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X JmJ8s hq  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 2qY`*Y.2  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y zj ;'0Zu  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X xwZcO  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y vZHm'  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X CS;bm `8a  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y [ 7W@/qqv  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ,k*g `OTW  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y iWbrX1 I+  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 !ejLqb  
    2|xNT9RW  
    得到的结构 O@@=ZyYwc  
    T}ZUw;}BL  
    查看畸变
    wf4?{H  
    Bn83W4M  
    查看技术指标
    01n5]^.p  
    ,&Iw5E[  
    查看 MTF 和相对照度 Xsvf@/]U  
    Zrtyai{8l  
    ;aJBx  
    q[l!kC+Eh  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    sb"etc`w%-  
    K5O8G  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 vf=b5s(7Q  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 8+ P)V4}  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 }<y-`WB  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 [whX),3>  
    再把 GSHEAR 的权重增加 (^fiw%#  
    czMThm  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 lkNaSz[  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: }%K)R 5C  
    x7qVLpcL3z  
    插入真实光阑
    qJ).;S{AAt  
    cNi)[2o7  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 N=e-"8  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 K:PPZ|  
    Pqe{C?7B  
    `N8?F3>  
    C5Fk>[fS  
    设置孔径光阑 ;9>(yJI+  
    WS 输入 D^+#RR'#,  
    APS  -9 ~)';[Ha  
    CSTOP )Mw<e  
    WAP  2 xz1jRI$  
    =+K2`=y;WF  
    修改优化宏
    ykY#Y}?^  
    dd+[FU  
    1&S34wJF  
    保留真实光阑 `Zn2Vx  
    ?&Zfb  
    qDR`)hle  
    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, II !Nr{A  
    /s91[n(d  
    T~shJ0%  
    最终结构数据
    GtQ$`~r  
    PP\nR @  
    最终结果的指标
    m_{?py@tZ  
    fv1pA+zN[  
    Ho3$T  
    F$l]#G.@A  
    畸变图像和数据
    5r;M61  
    [nQ<pTg~r  
    oLJP@J  
    照度
    w Phs1rL  
    ;t'~  
    H{Zfbb  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 $ b Q4[  
     
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    离线tornado
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-24
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