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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: J.M&Vj:  
    光学参数: yBIX<P)vE'  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 mw;4/ /R  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) )c'E9ZuZ>d  
    像素大小  3.5um x 3.5um h8(>$A-  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm < *;GJ{  
    焦距  待定 VY+P c/b  
    FN  ≤2 d%-/U!z?  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) w-LENdw  
    总长  14-16mm gTU5r4xm~  
    MTF  0视场  200LP/mm 57gt"f  
            0.7视场  142LP/mm Qx8(w"k*  
    畸变  <12.5% =+ >>l0=_v  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% c%gL3kOT  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ;e/F( J  
    CRA  8.0° 150-'Q  
    有效波长  400nm~700nm `M 'tuQ M  
    最大直径  15.5mm 6ST(=X_C  
    广角前端
    U"+W)rUd  
    N)R5#JX  
    DSEARCH 搜索宏
    ,uPcQ  
    搜索宏请评论区留言获取代码 vlE]RB  
    2{vAs  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 [wnp]'+!  
    y1Z>{SDiq  
    DZnqCu"J  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: xy"'8uRi  
    g,]m8%GHE  
    xdM'v{N#m  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 vgD+Y   
    模拟退火(50,2,50 =|ODa/2 p  
    查看畸变,没达到指标。 .SER,],P  
    qIsf!1I?  
    添加10阶非球面高阶项系数
    Z${eDl6i  
    uW=G1 *n-  
    PANT部分加入 2b^Fz0 w4  
    VY    5 G   10 \U>&W  
    VY    6 G   10 2Ki_d  
    VY    7 G   10 'Kbrz  
    VY    8 G   10 8(L2w|+B<  
    VY    9 G   10 4R\jZ@D  
    VY   10 G   10 %]DA4W  
    VY   11 G   10 G:tY1'5  
    VY   12 G   10 %N fpEo  
    VY   13 G   10 'xx M0Kn`  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    w]{c*4o  
    -$[&{ .B.  
    并在优化宏 AANT 中加入 m} s.a.x  
    M 2.24 1 A P YA 1 -mG`* 0  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 sg2%BkTI  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 yxp,)os:  
    M 1.568 1 A P YA .7 L8Tm8)  
    7_76X)gIV  
    M 0.896 1 A P YA .4 .7g h2K  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 %\T,=9tD\  
    得到的结构
    m x |V)  
    rpm\!O  
    &|#[.ti1  
    2*z~ 'i  
    查看 MTF ,没有达到指标 oYZ  4F  
    $KGMAg/H  
    添加16阶非球面高阶项系数
    DlE,aYB  
    I@/ G#3Zr  
    PANT 部分加入 C:5- h(#  
    VY    5 G   16 N n FR;  
    VY    6 G   16 /[FDiJH2  
    VY    7 G   16 i:0v6d  
    VY    8 G   16 fP|[4 ku  
    VY    9 G   16 `7: uc@  
    VY   10 G   16 nco.j:  
    VY   11 G   16 wPjq B{!Q  
    VY   12 G   16 Rq5'=L  
    VY   13 G   16 bN zb#P#hP  
    VY   14 G   16 )PP yJ@M  
    同时注释掉所有 GSO GNO 49&i];:%7%  
    kP&I}RY  
    优化 MTF
    o&E8<e  
    >U{iof<  
    AANT 部分加入以下指令 cE 'LE1DK  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X b3E1S+\=~  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X /h+ W L  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y |du%c`wl  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X \~E?;q!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y $e7%>*?m  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X _) x{TnK  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Yjc U2S"=P  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X x'x5tg  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y =?6c&Z  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 & mOn]  
    ,X^3.ILz  
    得到的结构 1#,4P1"  
     5cIZ_#  
    查看畸变
    E.Xp\Dm71  
    vu*e*b$}  
    查看技术指标
    x:MwM?  
    5 :IDl1f5  
    查看 MTF 和相对照度 yogavCD9b/  
    $45|^.b  
     k;+TN9  
    \DQu!l@1U  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    BJux5Nh  
    . f ja;aG  
    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 y2_rm   
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 Unb2D4&'  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 s`bGW1#io  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 8j#S+=l>  
    再把 GSHEAR 的权重增加 6U*CR=4  
    D#&9zR86F  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Hh^ "c}  
    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: Ow/,pC >V  
    W:RjWn@<  
    插入真实光阑
    p6<JpW5@_  
    $WIVCp  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ?0/$RpFEM#  
    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 +s}&'V^  
    l|WFS  
    _,L_H[FN  
    }( F:U#  
    设置孔径光阑 ;Yee0O!d4  
    WS 输入 7?whxi Qs  
    APS  -9 QGuqV8 y0  
    CSTOP $^iio@SW{  
    WAP  2 a -Pz<*  
    ) 1AAL0F\B  
    修改优化宏
    2]mV9B   
    x;7l>uR  
     bHG<B  
    保留真实光阑 ,<%uG6/",g  
    xkDK5&V  
    1;(h0j  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, <4Gy~?  
    RdPk1?}K  
    / rc[HbNg.  
    最终结构数据
    Wm6qy6HR  
    Q[#}Oh6$  
    最终结果的指标
    5K1cPU~o_b  
    ?2&= +QaT  
    ts,r,{  
    Qz[^J  
    畸变图像和数据
    P'qBqx[  
    jvB[bS`<H  
    `Qo37B2  
    照度
    Jo\MDyb]  
    I0zx'x)F  
    \+V"JIStUj  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。  !vf:mMo  
     
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    离线tornado
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