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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: +>"s)R43  
    光学参数:  >Uw:cq  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 &DLWlMGq  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) 7*l$ i/!  
    像素大小  3.5um x 3.5um xDo0bR(  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm aV\i3\da  
    焦距  待定 3`bQ0-D;  
    FN  ≤2 *?FVLE  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) p F{jIXu  
    总长  14-16mm ,<v0(  
    MTF  0视场  200LP/mm ^%r6+ey  
            0.7视场  142LP/mm Y4rxnXGw  
    畸变  <12.5% BU:;;iV8  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% /eV)5`V  
               y'=2.240mm   ≧70.0% !*-|!Vz  
    CRA  8.0° MgeC-XQM  
    有效波长  400nm~700nm KN}#8.'>3  
    最大直径  15.5mm (/A.,8Ad  
    广角前端
    ;z'&$#pA  
    K!6T8^JH  
    DSEARCH 搜索宏
    B[N]=V  
    搜索宏请评论区留言获取代码 > Vm}u`x  
    TxJk.c  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 "t0^4=c+7  
    cibl j?"Wi  
    Va8 }JD  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: S2$66xr#  
    U#z"t&o=L  
    (Ceruo S  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 \D@j`o  
    模拟退火(50,2,50 0Y8gUpe3P6  
    查看畸变,没达到指标。 t\M6 d6  
    s<!A< +Sh  
    添加10阶非球面高阶项系数
    r8EJ@pOF2w  
    Jh-yIk  
    PANT部分加入 tx09B)0  
    VY    5 G   10 ?w:\0j5 ~  
    VY    6 G   10 ?MH=8Cl1w  
    VY    7 G   10 k=s^-Eiu  
    VY    8 G   10 pr<u 5  
    VY    9 G   10 f)Qln[/  
    VY   10 G   10 o<nM-"yWb  
    VY   11 G   10 :Qa*-)rs  
    VY   12 G   10 =Zj 7dn;EN  
    VY   13 G   10 *y4DK6OFe  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    Q`k;E}x_-  
    DGHSyB^+1  
    并在优化宏 AANT 中加入 q /JC\  
    M 2.24 1 A P YA 1 Oe Q[-e  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 ntIR#fB  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 Bl+\|[yd  
    M 1.568 1 A P YA .7 jkk%zu  
    nvR%Ub x  
    M 0.896 1 A P YA .4 }ILBX4c  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 b$@I(.X:  
    得到的结构
    !j$cBf4  
    n/v.U,f&l@  
    -8)Hulo/{U  
    -|V#U`mwF  
    查看 MTF ,没有达到指标 ;-3&yQ7N)  
    PJK:LZw  
    添加16阶非球面高阶项系数
    w[GEm,ZC  
    ;pm/nu  
    PANT 部分加入 a j4ZS  
    VY    5 G   16 6.]~7n  
    VY    6 G   16 l;q]z  
    VY    7 G   16 CzlG#?kU?2  
    VY    8 G   16 x_3B) &9  
    VY    9 G   16 N8nt2r<h  
    VY   10 G   16 {J"]tx9 ]  
    VY   11 G   16 -7!L]BcZ.  
    VY   12 G   16 d./R;Z- I{  
    VY   13 G   16 Fx!D:.)/G  
    VY   14 G   16 N_92,xI#  
    同时注释掉所有 GSO GNO |OLXb+ 7X  
    "EpH02{i  
    优化 MTF
    +s<6eHpm  
    ]EK(k7nH  
    AANT 部分加入以下指令 :?UcD_F  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X >)D=PvGlmp  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X Ko&4{}/  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y W$X/8K bn  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 3D6&0xTq  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y &j~9{ C  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X `Ij EwKra  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y R?1Z[N  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X .$s']' =  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y fTpG>*{p  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 '`;=d<'  
    g(zeOS]q}  
    得到的结构 </kuJh\  
    bj`GGxzOb  
    查看畸变
    v#gXXO[P1  
    b~UWFX#U  
    查看技术指标
    ^/2HH  
    T 9`AL  
    查看 MTF 和相对照度 mxEe -q  
    &IXmy-w  
    GPni%P#a@0  
    [f:&aS+  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ;i.MDW^N  
    48z%dBmTT*  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 E!ZLVR.K  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 5$!idfDr|m  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 rI\5djiYJ  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 aoz+Th3  
    再把 GSHEAR 的权重增加 2ih}?%H8  
    LL);Ym9d  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 bp/l~h.7W  
    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: /t`|3Mw  
    :YRHO|  
    插入真实光阑
    8D>5(Dg-  
    !\|  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 %h(%M'm?  
    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 N?t*4Y  
    )n"0:"Ou  
    <o9i;[+H-  
    t ]Ln(r  
    设置孔径光阑 c|3oa"6T>  
    WS 输入 02J(*_o  
    APS  -9 /":/DwI'   
    CSTOP s[a\m,  
    WAP  2 $@kOMT  
    /JRZ?/<1  
    修改优化宏
    qi/k`T  
    OmkJP  
    IAzFwlO9  
    保留真实光阑 8 pf]M&  
    w:nH_x#C4  
    k?HdW(HA  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, oMemF3M  
    TDZ==<C  
    ;F- mt(Y  
    最终结构数据
    ~$>JYJj  
     z9&j  
    最终结果的指标
    FO(QsR=\s  
    zOA~<fhT  
    T~$Eh6 D  
    !"<rlB,J  
    畸变图像和数据
    F,)+9/S&  
    sqpo5~  
    117lhx].'  
    照度
    7bbFUUUG"  
    /~s<@<1!X  
    CAviP61T  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 $bKXP(  
     
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    离线tornado
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