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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 正序阅读 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: M l Jo`d  
    光学参数: m qMHL2~  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 Ya3C#=  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) "_-Po^u=r  
    像素大小  3.5um x 3.5um TQpfQ  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm p@xf^[50k  
    焦距  待定 RtTJ5@V(  
    FN  ≤2 aX)I3^ar  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) `6~Aoe  
    总长  14-16mm ^c-  
    MTF  0视场  200LP/mm < $J>9k  
            0.7视场  142LP/mm 1w@(5 ^V  
    畸变  <12.5% 7%Gwc?[x  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% 9K{%vK  
               y'=2.240mm   ≧70.0% [j=yMP38!:  
    CRA  8.0° o<BOYrS  
    有效波长  400nm~700nm )dbB =OZ  
    最大直径  15.5mm #`CA8!j!!  
    广角前端
    <D<4BnZ(  
    Dfg2`l  
    DSEARCH 搜索宏
    Wh+{mvu#  
    搜索宏请评论区留言获取代码 Mo?~_|}  
    v$7QIl_/7  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 [^Os kJ4  
    Dz>^IMsY  
    LlX{#R  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: _=_Px@<Q  
    g!@<n1 L  
    ]m g)Q:d,  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 5na~@-9p  
    模拟退火(50,2,50 y"bByd|6  
    查看畸变,没达到指标。 t<#mP@Mz=N  
    #hfXZVD  
    添加10阶非球面高阶项系数
    IUE~_7  
    "c3Grfoz  
    PANT部分加入 be]bZ 1f  
    VY    5 G   10 ALrw\qV  
    VY    6 G   10 "6MVvpy"  
    VY    7 G   10 TSTl+W  
    VY    8 G   10 1O/+8yw  
    VY    9 G   10 @e(o129  
    VY   10 G   10 [~-9i &Z  
    VY   11 G   10 [Y|8\Ph`&  
    VY   12 G   10 0h#l JS*  
    VY   13 G   10 "?]{ %-u  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    2D75:@JL}|  
    )j9SGLo  
    并在优化宏 AANT 中加入 Y2a5bc P  
    M 2.24 1 A P YA 1 e@Fo^#ImDx  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 w~(1%p/  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 !\zWF  
    M 1.568 1 A P YA .7 *w^C"^*  
    =5J7Hw&K  
    M 0.896 1 A P YA .4 P\yDa*m  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 "'c A2~  
    得到的结构
    ]NUl9t*N4  
    5b*M*e&=C  
    ]RPs|R?  
    <e Th  
    查看 MTF ,没有达到指标 `|6'9  
    a|%J=k>>  
    添加16阶非球面高阶项系数
    vI:;A/&  
    _,p/l&<  
    PANT 部分加入 7E!IF>`  
    VY    5 G   16 k.5u  
    VY    6 G   16 OVm\  
    VY    7 G   16 $;1#To  
    VY    8 G   16 pf1BN@ t  
    VY    9 G   16 wT;0w3.Z  
    VY   10 G   16 wN@oYFoL  
    VY   11 G   16 cc,^6[OH@  
    VY   12 G   16 sF|5XjQ  
    VY   13 G   16 0"kbrv2y  
    VY   14 G   16 kStnb?nk  
    同时注释掉所有 GSO GNO I;e=0!9U  
    PH1p2Je  
    优化 MTF
    .X@FXx&  
    n"c)m%yZ  
    AANT 部分加入以下指令 T=iJGRctB  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X _"E%xM*r  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X v4u5yy_;(  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y YM1'L\^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X D&od?3}E  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ti5mIW\  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X M$y+q ^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y (zgW%{V@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X LgKaPg$  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Lhl]g^SN  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 n!NS(. o  
    K?[q% W]%  
    得到的结构 /j4P9y^]=  
    J#w J4!  
    查看畸变
    rX4j*u2u  
    zDw5]*R  
    查看技术指标
    ]"t@-PFX<  
    N/Z2hn/m  
    查看 MTF 和相对照度 :Pvzl1  
    \?Z{hmN  
    +b.g$CRr  
    4.Q} 1%ZN  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    6N",- c  
    *C5R}9O5  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 >hPQRd  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 aNScF  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 (a[y1{DLy  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 G f,`  
    再把 GSHEAR 的权重增加 IAw{P08+  
    T;L>;E>B  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 x,rlrxI  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: xC{qV,   
    : ]sUpO  
    插入真实光阑
    [Grxw[(_:  
    6{"$nF]  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 b6Wqr/  
    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 i&5XF  
    E;Y;z  
    2^y ^q2(r  
    \!k1a^ZP  
    设置孔径光阑 n&"B0ycF  
    WS 输入 ba[1wFmcL  
    APS  -9 &7`^i.fh)  
    CSTOP Ont%eC\  
    WAP  2 %K>,xiD)  
    UaWl6 Y&Vu  
    修改优化宏
    F ~^Jmp7Y  
    LW[9  
    I(V!Mv8j  
    保留真实光阑 ]~aF2LJ_q  
    EH256f(&  
    {4G%:09~J  
    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, UJM1VAJ0  
    [Jogt#Fj ]  
    [U5\bX@$  
    最终结构数据
    `-(|>5wWS  
    x c/}#>ED  
    最终结果的指标
    (BTVD,G  
    r[BVvX/,F  
    x[$z({Yf  
    vgsJeV`}I  
    畸变图像和数据
    (#Wu# F1;  
    ZZHDp&lh}  
    ;\]b T;#  
    照度
    Yzh"1|O  
    >4#)r8;dx  
    *~t6(v?  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 Nd$W0YN:  
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