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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 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: .*n*eeD,  
    光学参数: b)#rUI|O  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 ukVBC"Ny  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) Xk'Pc0@a  
    像素大小  3.5um x 3.5um `<P:l y.  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm _Wk*h}x  
    焦距  待定 y8C8~-&OK  
    FN  ≤2 86cnEj=   
    视场角  185°4.48mm处最大视场) MSBrI3MqQ  
    总长  14-16mm G$KQgUN~[  
    MTF  0视场  200LP/mm vgDpo@fz8  
            0.7视场  142LP/mm O8>&J-+2  
    畸变  <12.5% Jqgm>\y  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% 1R yE8DdP  
               y'=2.240mm   ≧70.0% AEx VKy  
    CRA  8.0° m6^#pqSL  
    有效波长  400nm~700nm ,B_tAg4~  
    最大直径  15.5mm _cC!rq U1  
    广角前端
    O#):*II`9  
    HCkfw+gaV  
    DSEARCH 搜索宏
    \Wg_ gA  
    搜索宏请评论区留言获取代码 ;; {K##^l  
    QBi]gT@&g  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 ZNDi;6e  
    g]N'6La  
    2A";o E  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: KXl!VD,#`=  
    SO STtuT  
    g)ZMU^1  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ~:0w%  
    模拟退火(50,2,50 4{vEW(  
    查看畸变,没达到指标。 -I6t ^$HA  
    _Yp~Oj  
    添加10阶非球面高阶项系数
    NOkgG0Z  
    ]jiVe_ OS<  
    PANT部分加入 \X! NoF  
    VY    5 G   10 z$~F9Es9  
    VY    6 G   10 Ol h{<~Fv  
    VY    7 G   10 E8R;S}P A  
    VY    8 G   10 {,*vMQ<^  
    VY    9 G   10 |6^%_kO!|  
    VY   10 G   10 TXyiCS3  
    VY   11 G   10 i'>5vU0?3  
    VY   12 G   10 34N~<-9AY  
    VY   13 G   10 aHYISjZ]>  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    ~LOE^6C+~o  
    )u=W?5%=}  
    并在优化宏 AANT 中加入 mW{>  
    M 2.24 1 A P YA 1 T,>L  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 WK7?~R%rq  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 q TN)2G  
    M 1.568 1 A P YA .7 cL03V?} ~  
    k 9z9{  
    M 0.896 1 A P YA .4 1(:!6PY  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 -TG ="U  
    得到的结构
    ~Fwbi  
    Xxd]j]  
    0%}*Zo(e+  
    %OO}0OW  
    查看 MTF ,没有达到指标 ) < U9  
    $6D* G-*8  
    添加16阶非球面高阶项系数
    %+Z*-iX  
    #)]t4wa_W  
    PANT 部分加入 MpZ\ j  
    VY    5 G   16 BL_0@<1X  
    VY    6 G   16 5dE=M};v  
    VY    7 G   16 8=joVbs  
    VY    8 G   16 rJCb8x+5a  
    VY    9 G   16 |K-`  
    VY   10 G   16 CAs:>s '8  
    VY   11 G   16 hKWWN`;b !  
    VY   12 G   16 8,!Oup  
    VY   13 G   16 R(VOHFvW6  
    VY   14 G   16 vxI9|i  
    同时注释掉所有 GSO GNO vPz7*w  
    Q3&q%n|<  
    优化 MTF
    HDZl;=  
    h"0)spF"d  
    AANT 部分加入以下指令 hEsi AbTyF  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ty pbwfM]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X S5y.H  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y fbOqxF"?we  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X lG94^|U  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y emnT;kJ>  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X Km%L1Cd]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y >,]8iMh  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X ]- `wXi"  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y }(ORh2Ri  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 p`c_5!H  
    |llJ%JhF  
    得到的结构 )rG4Nga5}  
    pxd=a!(  
    查看畸变
    Xw!\,"{s  
     sTlel&  
    查看技术指标
    F!0iM)1o  
    K SO D(  
    查看 MTF 和相对照度 T:Klr=&V  
    bD:0k.`  
    'EAskA] *  
    !+^'Ej)z  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    Op ?"G  
    Xzf,S;XV~  
    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 jj2\;b:a0  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 y@!o&,,mq  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 %g.cE}^  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 IyyBW2  
    再把 GSHEAR 的权重增加 yivu|q  
    L8PX SJ  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 tULGfvp  
    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: V1V0T ,  
    ~RuX2u-2&u  
    插入真实光阑
    t n5  
    crP2jF!  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 M }d:B)cz  
    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 71c[ `h*0{  
    8a P/vToa  
    &9#m] Mz  
    U-u?oU-.'  
    设置孔径光阑 gtA34iw  
    WS 输入 1" cv5U  
    APS  -9 uD&B{c+a  
    CSTOP =xI'|%  
    WAP  2 k*hl"oL"X  
    Lau@HYW0  
    修改优化宏
    ^}d]O(  
    JF4A  
    RQx8Du<  
    保留真实光阑 'cXdc  
    :/;/mHG]  
    7R2O[=Szq  
    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, K}R+~<bIY  
    :;7I_tb  
    G-Tmk7m  
    最终结构数据
    b]+F/@h~]  
    'kZ,:.v  
    最终结果的指标
    }6c>BU}DF  
    d qn5G!fI  
    KeQcL4<  
    ;"wCBuXcu  
    畸变图像和数据
    ZYwcB]xE z  
    +tqErh?Al  
    m.e]tTe  
    照度
    vjGQ!xF  
    7z{wYCw  
    Dsg>~J'  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ;!4gDvm  
     
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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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