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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: k Iw`P[  
    光学参数: P./V6i<:  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017  ~\,w {  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) @2pu^k^  
    像素大小  3.5um x 3.5um >EL)X #e  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 8`4<R6]LKB  
    焦距  待定 Tus}\0/i>  
    FN  ≤2 #_lt~^ 6  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) N8qDdr9p?c  
    总长  14-16mm Wcb7 ;~K  
    MTF  0视场  200LP/mm z,qRcO&  
            0.7视场  142LP/mm q)H1pwxD  
    畸变  <12.5% U4m9e|/H;z  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% b KTcZG  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ,NnhHb2\  
    CRA  8.0° RZM"~ 0  
    有效波长  400nm~700nm @L.82p{h  
    最大直径  15.5mm L;gO;vO  
    广角前端
    {o5V7*P;_  
    t+5E#!y  
    DSEARCH 搜索宏
    FMkOo2{  
    搜索宏请评论区留言获取代码 4}_O`Uxh  
    V .os  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 :4~g;2oag  
    9lB]~,z  
    kb[P\cRa  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: R@Gq)P9?  
    uOa26kE4  
    QO"oEgB`+Z  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 (D@A74q\'  
    模拟退火(50,2,50 W@y J AQ  
    查看畸变,没达到指标。 qo<&J f  
    Q{k At%  
    添加10阶非球面高阶项系数
    pO8ePc@=D  
    f|y:vpd%  
    PANT部分加入 'J,T{s1J  
    VY    5 G   10 _qb Ih  
    VY    6 G   10 ;<UWA.  
    VY    7 G   10 {R/C0-Q^^  
    VY    8 G   10 ^Rx9w!pAN  
    VY    9 G   10 ]skkoM  
    VY   10 G   10  ;raN  
    VY   11 G   10 .uNQBBNv  
    VY   12 G   10 h"H2z1$  
    VY   13 G   10 "V&+7"Q  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    aR\\<due  
    0afei4i~N  
    并在优化宏 AANT 中加入 ^$&k5e/}C  
    M 2.24 1 A P YA 1 `R"I;qV  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 Oy 2+b1{  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 tzy'G"P|  
    M 1.568 1 A P YA .7 `/HUV&i"S  
    %pXAeeSY`;  
    M 0.896 1 A P YA .4 cBo{/Tn:  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 97K[(KE  
    得到的结构
    `vc "Q/  
    Rq[ M29  
    ID.n1i3  
    ?<6CFH]  
    查看 MTF ,没有达到指标 u_7~TE3W  
    0\2\*I}?  
    添加16阶非球面高阶项系数
    &W f3~hmo  
    H3Se={5h\A  
    PANT 部分加入 - Ij&  
    VY    5 G   16 bFA!=uvA  
    VY    6 G   16 8ssJ<LP  
    VY    7 G   16 PQ@L+],C  
    VY    8 G   16 \6;=$f/?t  
    VY    9 G   16 W cC?8X2  
    VY   10 G   16 8EVgoJ.  
    VY   11 G   16 9<K j6t_  
    VY   12 G   16 N?X^O#[  
    VY   13 G   16 )"+(butI&  
    VY   14 G   16 O$IjN x  
    同时注释掉所有 GSO GNO %%cHoprDa  
    N41R  
    优化 MTF
    .rPn5D Y  
    nI0[;'Hn,  
    AANT 部分加入以下指令 p">EHWc}D  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 7OjR._@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X =}PdH`S  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y WW~+?g5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X 7z~_/mAI  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y s&GJW@ |  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X Gn;@{x6  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y Ew3ibXD  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X D/h/Y) Y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y Qv-@Zt!8  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 $cu00K  
    ~{}#)gGU  
    得到的结构 GJqE!I,.  
    v`1,4,;,qs  
    查看畸变
    N?X~w <  
    kp\\"+,VC  
    查看技术指标
    @(C1_  
    #Wu*3&a]yU  
    查看 MTF 和相对照度 YIR R=qpn  
    I7^zU3]Ul  
    H~ u[3LQz  
    5JhdV nT_  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ?bw4~  
    LSQz"Ll l  
    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 !z{-?o/  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 gl&5l1&  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 6ksAc%|5  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 4~U'TE @  
    再把 GSHEAR 的权重增加 e6_ZjrQf  
    ;E ec5w1  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 f3|@|' ;  
    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: -l}IZY  
    -+t]15  
    插入真实光阑
    vy,&N^P  
    DQwGUF'(  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 }h 3K@R   
    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 hjlPhx  
    9C t`  
    OCy0#aPRS  
    XhsTT2B   
    设置孔径光阑 n4lutnF  
    WS 输入 .@Ut?G  
    APS  -9 LK"  bC  
    CSTOP <)*2LBF@]  
    WAP  2  lWm'  
    5'a3huRtV  
    修改优化宏
    mZIoaF>t  
    "n:{ !1VGw  
    ()sTb>L  
    保留真实光阑 ET];%~ ^  
    m5G\}8|  
    wM[~2C=vx  
    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, !.1%}4@Q]  
    |w}xl'>q  
    m`6Yc:@E  
    最终结构数据
    [7m1Q<  
    #"fJa:IYG7  
    最终结果的指标
    c"!lwm3b  
    ^TB>.c@`*  
    G;3~2^lB\  
    q %A?V _  
    畸变图像和数据
    v+"rZ  
    pdd/D  
    `MP|Ovns:H  
    照度
    +jC*'7p@  
    v}^5Rp&m  
     htY=w}>  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 f`>/ H!<2  
     
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    离线tornado
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