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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: l>Ja[`X@  
    光学参数: _)2TLA n3  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 [(EH  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) xGv,%'u\  
    像素大小  3.5um x 3.5um T JS1,3<  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm [Vp2!"  
    焦距  待定 q<[ke   
    FN  ≤2 ULmdt   
    视场角  185°4.48mm处最大视场) @i-@mxk6<  
    总长  14-16mm ./y[<e  
    MTF  0视场  200LP/mm T ) f_W  
            0.7视场  142LP/mm C+m^Z[  
    畸变  <12.5% h=r< B\Pa  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% lY9M<8g  
               y'=2.240mm   ≧70.0% wf< `J/7u  
    CRA  8.0° qZ_fQ@   
    有效波长  400nm~700nm ?mfWm{QTt  
    最大直径  15.5mm {)9HS~e T  
    广角前端
    @ ^6OV)  
    6ri?y=-c  
    DSEARCH 搜索宏
    wDMB  
    搜索宏请评论区留言获取代码 r9a!,^}F  
    O8~U<'=*  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 ::Q);  
    \ +-hn  
    B "F`OS[  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: Z6([/n  
    @TPgA(5NR  
    SOQ-D4q  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 >c\v&k>6.  
    模拟退火(50,2,50  [Ro0eH  
    查看畸变,没达到指标。 r2F  
    UEQ'D9  
    添加10阶非球面高阶项系数
    cc(r,ij~4  
    1o~U+s_r  
    PANT部分加入 Vt)\[Tl~  
    VY    5 G   10 +IO1ipc4cE  
    VY    6 G   10 ?"<r9S|[O  
    VY    7 G   10 +9 p`D  
    VY    8 G   10 XvkI +c  
    VY    9 G   10 ;n7|.O]*  
    VY   10 G   10 |]!Ky[P  
    VY   11 G   10 Pzm!`F^r}  
    VY   12 G   10 5az 4NT  
    VY   13 G   10 7}tZ?vD  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    9H, &nET  
    <AAZ8#^  
    并在优化宏 AANT 中加入 nL(%&z \4  
    M 2.24 1 A P YA 1 )\D40,p  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 /mB Beg^a  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 PVS<QN%  
    M 1.568 1 A P YA .7 fByh";<`P  
    @wdB%  
    M 0.896 1 A P YA .4 Sd<@X@iU8D  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 JfP\7  
    得到的结构
    Z(k\J|&9C  
    q'Pz3/mk  
    3 +8"  
    Xlqz8cI  
    查看 MTF ,没有达到指标 tC@zM.v%  
    Y9@dZw%2  
    添加16阶非球面高阶项系数
    OBw`!G*w  
    KIAe36.~  
    PANT 部分加入 97]a-)SA  
    VY    5 G   16 C/CfjRzd  
    VY    6 G   16 BvZ^^IUb  
    VY    7 G   16 @X|i@{<';  
    VY    8 G   16 u_6BHsU  
    VY    9 G   16 !,6v=n[Nz  
    VY   10 G   16 DNW2;i<hsz  
    VY   11 G   16 R0hc tT1j  
    VY   12 G   16 \Ul.K!b7  
    VY   13 G   16 fr'huvc  
    VY   14 G   16 ZH;y>Z  
    同时注释掉所有 GSO GNO 4$?w D <  
    s*)41\V0  
    优化 MTF
    Oa}V>a  
    zOiY0`=  
    AANT 部分加入以下指令 pe!dm}!h[  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X 7dlKdKH  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X b,rH&+2H  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y $['7vcB^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X mP)3cc5T  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y d@D;'2}Yc  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ,\S pjE  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y =~\]3g  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X W) 33;E/}  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y sMz^!RX@  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 }#ep}h  
    ;Y@!:p- H  
    得到的结构 CCW%G,$U9  
    ib(>vp$V  
    查看畸变
    C?w <$DU  
    mZbWRqP[|_  
    查看技术指标
    t":W.q<  
    Gq0]m  
    查看 MTF 和相对照度 zmB31' _  
    && DD  
    |%'6f}fnE  
    UK"}}nO@e  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    + %MO7vL  
    <DeKs?v  
    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 QM[A;WBr7  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 aE7u5 PM  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 C5PmLiOHY>  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 <2)s<S.;  
    再把 GSHEAR 的权重增加 e}'#Xv  
    poXLy/K  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 :H!(?(Pie  
    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: tjZ\h=  
    }A4nJ>`tq  
    插入真实光阑
    :M22P`:  
    J+)'-OFt0  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 > $w^%I  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 ,&.W6sW  
    -,~;qSs  
    f {y]  
    2E`~ qn  
    设置孔径光阑 2PVx++*]C  
    WS 输入 x],8yR)R  
    APS  -9 ]Q6+e(:~ZH  
    CSTOP !;o\5x<'$O  
    WAP  2 M11"<3]D  
    K<@[_W+  
    修改优化宏
    1Yc%0L(  
    tmO;:n<N  
    kAZC"qM%i  
    保留真实光阑 {fog<1c  
     }Vvsh3  
    Q~fwWp-J  
    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, Qs|OG  
    iD>G!\&  
    ss? ]  
    最终结构数据
    :8p&#M  
    %&^Q(f  
    最终结果的指标
    n,t6v5>88  
    |h5kg<Zgo  
    Ya}T2VX  
    CJzm}'NY  
    畸变图像和数据
    /Zo~1q  
    M[ x_#m|  
    BJ~ ivT<  
    照度
    u-m%=2  
    G1}~.%J  
    ZhH+D`9  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 f?,-j>[.=f  
     
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    离线tornado
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