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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: PEt8,,x<"  
    光学参数: R<HZC;x  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 5yiiPK$qr  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) 7B!Qq/E?g  
    像素大小  3.5um x 3.5um D>e\OfTR:  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm /j/%wT2m  
    焦距  待定 WbWW=(N'd  
    FN  ≤2 o'C.,ic?C  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) J_E(^+  
    总长  14-16mm @h$0S+?:  
    MTF  0视场  200LP/mm cloSJmUlQ  
            0.7视场  142LP/mm )V/lRR&  
    畸变  <12.5% $jh>zf  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% ^ [[ b$h$  
               y'=2.240mm   ≧70.0% -b0'Q  
    CRA  8.0° )$h9Y   
    有效波长  400nm~700nm AE4~M`6D  
    最大直径  15.5mm +()t8,S,  
    广角前端
    fP1OH&Ar  
    K[ gWXBP  
    DSEARCH 搜索宏
    LA`V qJ  
    搜索宏请评论区留言获取代码 tq:tY}:4  
    ?b7g9 G4  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 9Y%?)t.2  
    n=o'ocdS)  
    y2$;t'  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: V<V\0n!0  
    %"[dGB$S  
    7$'mC9  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 ^%%5  
    模拟退火(50,2,50 <I%9O:R  
    查看畸变,没达到指标。 zMYd|2bc  
    G6 8Nv:  
    添加10阶非球面高阶项系数
    ?5v5:U(A  
    'cF%4F  
    PANT部分加入 1H4Zgh U  
    VY    5 G   10 (5q%0|RzRs  
    VY    6 G   10 sK%Hx`  
    VY    7 G   10 [x<6v}fRn  
    VY    8 G   10  AMD?LjY~  
    VY    9 G   10 gGX0+L@E  
    VY   10 G   10 "c/s/$k//  
    VY   11 G   10 t0J5v;  
    VY   12 G   10 d[]p_oIQq  
    VY   13 G   10 f3TlJ!!U  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    Lkl|4L   
    d$_q=ywc  
    并在优化宏 AANT 中加入 fQ36Hd?(5  
    M 2.24 1 A P YA 1 Dq zA U7  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 0)oN[  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 C. Ja;RFq  
    M 1.568 1 A P YA .7 -[pCP_`)u  
    !-5S8b  
    M 0.896 1 A P YA .4 %+xwk=%*  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 ?YO =J  
    得到的结构
    &6t3SZV  
    [Yy\>  
    j|&DP-@g/  
    WR a+zii,  
    查看 MTF ,没有达到指标 `B'4"=(  
    $,;S\JmWP  
    添加16阶非球面高阶项系数
    kWs+2j  
    iTLW<wG  
    PANT 部分加入 1O9p YW5J  
    VY    5 G   16 r9] rN  
    VY    6 G   16 #A3v]'7B  
    VY    7 G   16 e$Bf[F#;-  
    VY    8 G   16 i$bzdc#s  
    VY    9 G   16 Dr6s ^}}~n  
    VY   10 G   16   ^RV  
    VY   11 G   16 whY~=lizn  
    VY   12 G   16 ;V~rWzKM(  
    VY   13 G   16 CzSZ>E$%U  
    VY   14 G   16 If-,c^i  
    同时注释掉所有 GSO GNO &]VQR2J}:  
    ,!I?)hwOC  
    优化 MTF
    o9ctJf=qn  
    oQ%\[s$  
    AANT 部分加入以下指令 ;+i'0$;*w  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X "]T$\PJun  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X qx2E-PDL;<  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ~{4n}*  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X m Ztv G,  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y h`5YA89  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X F!gNt<fZ  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y SE^j=1  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X zLsb`)!  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y V06CCy8n  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 !/j,hO4Z4  
    }!%JYG^!D  
    得到的结构 bo@,4xw  
    vZ$U^>":  
    查看畸变
    U@6jOZ  
    g@~!kh,TH  
    查看技术指标
    UvxSMD:A  
    OXHvT/L`  
    查看 MTF 和相对照度 {~bIA!kAFI  
    y?pD(u  
    ZfPd0 p  
    /gz:zThf{  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    ~x|aoozL  
    *u>lx!g  
    在优化宏中添加优化照度的指令,同时加入指令保持主光线角度 /!3ZWXY\  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 {p`mfEE (  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 {O^TurbTFA  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 p%q.*trUb9  
    再把 GSHEAR 的权重增加 Vb@ 4(Q  
    0K<x=-cCB  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Ia629gi5s  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: d^F|lc ]8  
    &]P"48NT  
    插入真实光阑
    "S5S|dBc  
    g(/{.%\k  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 yu)q4C7ek  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 bfgz1 `u  
    ' .B.V?7  
    iF!mV5#  
    i S%  
    设置孔径光阑 q|5Q?t:,r  
    WS 输入 .K IVf8)"  
    APS  -9 LA-_3UJx  
    CSTOP qM %O  
    WAP  2 o+nG3kRD  
    wGvhB%8K  
    修改优化宏
    GCT@o!  
    `Da+75 f6v  
    h#i\iK&A  
    保留真实光阑 ![ZmV  
    g \Wj+el}  
    W wuZ(>|  
    增大优化畸变的权重,运行优化并模拟退火(50,2,50)最后的结构, Sw)i1S9  
    u~W{RHClW  
    ?^ZXU0IkP  
    最终结构数据
    iq?l#}]  
    nnNv0 ?>d(  
    最终结果的指标
    s5l3V2k  
    %Rp8{.t7  
    B'-I{~'/  
    bd!U)b(}OV  
    畸变图像和数据
    5IW8=$k~.)  
    -ynBi;nH  
    L=O lyHO  
    照度
    Z%}4bJ  
    n`(~O O  
    Yi(1^'Bi  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 H}Ucrv:  
     
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    离线tornado
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