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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: Ol;}+?[Q  
    光学参数: 410WWR&4_  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 1[QH68  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) o_2mSD!  
    像素大小  3.5um x 3.5um AR<'Airi:  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm +y+-~;5iv  
    焦距  待定 i(eLE"G+  
    FN  ≤2 fO!S^<9,-  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) v> vU]6l  
    总长  14-16mm T>"GH M  
    MTF  0视场  200LP/mm Q77iMb]  
            0.7视场  142LP/mm QK+s}ny  
    畸变  <12.5% myp}DI(  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ?0Xt|  
               y'=2.240mm   ≧70.0% ^1&xt(G  
    CRA  8.0° .3(=U Q  
    有效波长  400nm~700nm zTFfft<  
    最大直径  15.5mm 8[\(*E}d!X  
    广角前端
    ^k&T?uU  
    91oIxW  
    DSEARCH 搜索宏
    .O\z:GrSZz  
    搜索宏请评论区留言获取代码 <h_lc}o/  
     /MS*_  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 Sb&sW?M  
    R/H ?/  
    cZ(7/Pl  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: :!vDX2o)\  
    (n&Hjz,Fv  
    .uAO k0^z  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 d2w;d&2S  
    模拟退火(50,2,50 1goK>=-^  
    查看畸变,没达到指标。 TQx''$j\  
    ;SBM7fwRk  
    添加10阶非球面高阶项系数
    :#!m(s`  
    ~lx5RTkp  
    PANT部分加入 ]xf lfZ  
    VY    5 G   10 Dk#$PjcRE  
    VY    6 G   10 urT!?*g,  
    VY    7 G   10 ]Y|Y?  
    VY    8 G   10 A9lnQCsJ  
    VY    9 G   10 )J/,-p  
    VY   10 G   10 <De29'},y  
    VY   11 G   10 A[lkGQtS4  
    VY   12 G   10 dQ*3s>B[  
    VY   13 G   10 NpRT\cx3  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    cdL$T6y  
    u1y c  
    并在优化宏 AANT 中加入 M9MfO*  
    M 2.24 1 A P YA 1 %YhZ#>WT  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 4|fI9.  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 '?+q3lps  
    M 1.568 1 A P YA .7 =K#D^c~  
    CT6Ca,  
    M 0.896 1 A P YA .4 EEQW$W1@  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 V0mWY!i  
    得到的结构
    #!\g5 ')mC  
    (o_wv  
    Bb];qYuCO  
    4LYeacL B  
    查看 MTF ,没有达到指标 }q-_|(b;  
    /?l@7  
    添加16阶非球面高阶项系数
    hV_eb6aj}P  
    u\zRWX  
    PANT 部分加入 wy&s~lpV,7  
    VY    5 G   16 =iy%;>I `  
    VY    6 G   16 t?9F2rh  
    VY    7 G   16 SP9_s7LL  
    VY    8 G   16 *a xOen  
    VY    9 G   16 MyZ@I7Fb,  
    VY   10 G   16 #SQao;>  
    VY   11 G   16 =LHE_ AA  
    VY   12 G   16 "Ko ^m(`  
    VY   13 G   16 |yiM7U,i  
    VY   14 G   16 nG&= $7x^  
    同时注释掉所有 GSO GNO ]Y;E In  
    fU_itb(  
    优化 MTF
    `,ZsKxI  
    #KZ6S9>@  
    AANT 部分加入以下指令 Z^9;sb,x  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X NKd!i09`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X A P><l@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y hA6!F#1  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X BY"<90kBL  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y $trvNbco  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X |4BS\fx~N  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y YuD2Q{  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X kpi)uGvGUA  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y g*Nc+W](P>  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 6=2M[T  
    aS?A3h4WM_  
    得到的结构 R[5*]$(b  
    A7DEAT))4L  
    查看畸变
    {ScilT  
    b Mi,z3z  
    查看技术指标
    xN0n0  
    wI\v5&X-B  
    查看 MTF 和相对照度 iZGc'y  
    kL,bM.;  
    oqOv"yLJ:  
    V*SKWP  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    NxVqV5 '  
    -:t<%]RfY  
    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 #R<4K0Xan  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 =7ul,  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 j K?GB  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 to9 u%d8  
    再把 GSHEAR 的权重增加 ZWaHG_ U)  
    Q+gd|^Vc9  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 W4Nbl  
    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: 61>@-55k9  
    w;}pebL:  
    插入真实光阑
    ,TaaXI  
    Qy`{y?T2  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 54s+4R FL  
    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 2/O/h  
    |=2E?&%?  
    Xu $_%+46  
    <Hl.MS  
    设置孔径光阑 wMNtN3   
    WS 输入 &yN@(P)  
    APS  -9 %YLdie6c  
    CSTOP  bz'V50  
    WAP  2 6 ?F F !x  
    2V7x  
    修改优化宏
    2[: *0 DV#  
    x0B|CO  
    9{\e E]0  
    保留真实光阑 #FKo:id`K  
    &P Wz4hZ  
    Q]Q]kj2  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, =qiX0JT  
    &(3kwdI  
    ,\ zp&P"p  
    最终结构数据
    B]~#+rMK  
    <X~ X#9V  
    最终结果的指标
    R4v)}`x  
    kb{h`  
    is?H1V~8`$  
    @/i{By^C  
    畸变图像和数据
    )]~'zOE_  
    n.P$7%G`2  
    'aMT^w4if)  
    照度
    Wo&10S w  
    ?-[.H^]s~  
    1c_qNI;:p  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 ^;4nHH7z-,  
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