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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: XL=2wh  
    光学参数: pVdhj^n  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 UnJi& ~O  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) u|(aS^H=q  
    像素大小  3.5um x 3.5um "tpvENz2s  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm 4GEjW4E  
    焦距  待定 oC5gME"2  
    FN  ≤2 t!NrB X  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) %`bLmfm  
    总长  14-16mm }o~Tw?z-|  
    MTF  0视场  200LP/mm o-~-F+mj#  
            0.7视场  142LP/mm *{HGLl|=  
    畸变  <12.5% Q,ZkeWQ7%  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% 9 Wxq)  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 4mki&\lw`  
    CRA  8.0° )tJL@Qo  
    有效波长  400nm~700nm D 86 K$IT  
    最大直径  15.5mm y[TaM9<  
    广角前端
    3 t~X:  
    I #Arr#%  
    DSEARCH 搜索宏
    FA5k45w L  
    搜索宏请评论区留言获取代码 L2:oZ&:u`J  
    [I#Q  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 [R roHXdk+  
    r9U[-CX:"  
    0]f?Dx/8  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: \UV T_=Y  
    O%r S;o  
    E;ndw/GZjR  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 A0'tCq]?0  
    模拟退火(50,2,50 EuhF$L1  
    查看畸变,没达到指标。 Nj! R9N  
    "i;*\+x  
    添加10阶非球面高阶项系数
    Ke'YM{  
    Z3&XTsq  
    PANT部分加入 M)bC%(xJ  
    VY    5 G   10 ',v0vyO8  
    VY    6 G   10 T1Ln)CS?9  
    VY    7 G   10 DR#3njjEC  
    VY    8 G   10 sIP6GWK$  
    VY    9 G   10 9 &?tQ"@x  
    VY   10 G   10 +9& ulr  
    VY   11 G   10 Xmw2$MCB  
    VY   12 G   10 6EW"8RG`  
    VY   13 G   10 p;)klH@X  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    [C*X k{e  
    \H}@-*z+)  
    并在优化宏 AANT 中加入 ^;v.ytO*  
    M 2.24 1 A P YA 1 ]kU~#WT  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 ^^W`Lh%9  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 hNgcE,67q  
    M 1.568 1 A P YA .7 3@#,i<ge:  
    `0/gs  
    M 0.896 1 A P YA .4 hU=f?jo/  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 &QHA_+88W  
    得到的结构
    &AkzSgP  
    5wVi{P5+  
    #oS  
    `K ~>!d_  
    查看 MTF ,没有达到指标 cfF-e93T  
    pD)/- Dgdm  
    添加16阶非球面高阶项系数
    60SenHKles  
    -bG#h)yj  
    PANT 部分加入 G+%5V5GS  
    VY    5 G   16 {;wK,dU  
    VY    6 G   16 0Mzc1dG:  
    VY    7 G   16 S a#d?:L  
    VY    8 G   16 `OF g.R|  
    VY    9 G   16 $(!D/bvJ  
    VY   10 G   16 vFkyfX(   
    VY   11 G   16 q, 19NZ  
    VY   12 G   16 +=lcN~U2  
    VY   13 G   16 Ix l"'Q_z  
    VY   14 G   16 3]5&&=#  
    同时注释掉所有 GSO GNO d%"@#bB  
    mYU dhL ^  
    优化 MTF
    i(TDJ@}  
    A1&>L9nUx  
    AANT 部分加入以下指令 oBGstt@  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X jTxChR  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X m$G?e 9{  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y }][|]/s?42  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X LxYM "_1A;  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y k}owEBsn}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X V-o`L`(F`  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y <]SS gQ9/"  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X AfbA.-  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y y*TNJJ|  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 L M<=j  
    JCMEhI6d*  
    得到的结构 /A`zy  
    |<o>$;mZ  
    查看畸变
    kA9 X!)2w  
    %W|Zj QI^  
    查看技术指标
    F<'l'AsC-  
    bm]dz;ljh  
    查看 MTF 和相对照度 hSf#;=9'  
    @=| b$E  
    u\& [@v  
    q2o$s9}B  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    uvc{RP  
    =xQfgj  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 )@&?i.  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 jH#^O ;A  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 ?;=Y1O7N(  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 =2V;B  
    再把 GSHEAR 的权重增加 88L bO(q\d  
    u:>3j,Cs  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 fbbl92p  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: 7&S|y]$~  
    R)d 7b,_Yd  
    插入真实光阑
    *,=+R$  
    \/dm}' `  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 9;WOqBD  
    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 \:)o'-   
    D0_x|a  
    vrEaNT$J-  
    C36.UZoc  
    设置孔径光阑 /8-VC"  
    WS 输入 A2FU}Ym0=  
    APS  -9 lM]),}   
    CSTOP  ` :  
    WAP  2 ZN]c>w[ )I  
    <("w'd}  
    修改优化宏
    L5P}%1 _  
    ~rfjQPbh9x  
    Xv(9 Yh S  
    保留真实光阑 wuCtg=  
    Zkep7L   
    vrldRn'*9  
    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, @ tp7tB ;  
    'ah0IYe  
    gBS#Z.  
    最终结构数据
    r4>I?lD  
    6&Ir0K/  
    最终结果的指标
    lTd2~_  
    PvBbtC-9b  
    s5 'nWMo  
    ]|BSX-V.%i  
    畸变图像和数据
    %>U*A  
    VYQbyD{V w  
    ZvKMRW  
    照度
    %hb5C 4q  
    "4AQpD  
    \uPTk)oaB  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 491I  
     
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    离线tornado
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