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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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    离线小火龙果
     
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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: b6:A-jb*I  
    光学参数: '9c`[^  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 J( JsfU4  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V) g6{.C7m  
    像素大小  3.5um x 3.5um [bk2RaX:i  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm v#0F1a?]D  
    焦距  待定 R''nZ/R  
    FN  ≤2 zI$^yk-vn  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) eQu%TZ(x-$  
    总长  14-16mm  N-`Vb0;N  
    MTF  0视场  200LP/mm #"-?+F=rk  
            0.7视场  142LP/mm k4fc 5P  
    畸变  <12.5% {*,~,iq  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% c[\ :^w^I6  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 74Xk^  8  
    CRA  8.0° v,y nz'>)  
    有效波长  400nm~700nm &[:MTK?x!  
    最大直径  15.5mm 1^XuH('  
    广角前端
    XI:8_F;Q  
    TG7Ba[%  
    DSEARCH 搜索宏
    nw swy]e8/  
    搜索宏请评论区留言获取代码 Ls{z5*<FM  
    <~;;iM6  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 }/&Q\Sc  
    kP~'C'5Ys  
    rCfr&>nn  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ~,+n_KST;  
    5I/wP qR[  
    _OV\W'RrA  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 q9fCoz  
    模拟退火(50,2,50 9<u^.w  
    查看畸变,没达到指标。 Py7!_TX  
    Mx<z34(T  
    添加10阶非球面高阶项系数
    BC*vG=a  
    uT'_}cw  
    PANT部分加入 F}3<q   
    VY    5 G   10 VH[r@Pn  
    VY    6 G   10 L08>9tf`  
    VY    7 G   10 e~R; 2bk  
    VY    8 G   10 2{;&c  
    VY    9 G   10 9rXbv4{  
    VY   10 G   10 >2h|$6iWP  
    VY   11 G   10 %x@ D i`;  
    VY   12 G   10 HDQhXw!!hc  
    VY   13 G   10 ,: g.B\'Q  
    VY   14 G   10
    优化畸变
    Ft%HWGE  
    r>73IpJI  
    并在优化宏 AANT 中加入 {Hncm  
    M 2.24 1 A P YA 1 06DT2  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 r_C|gfIP  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 =B4,H=7Spf  
    M 1.568 1 A P YA .7 1=BDqSZ@9  
    lOIBX@K E  
    M 0.896 1 A P YA .4 /2}o:vLj  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 79 zFF  
    得到的结构
    r~cmrLQa  
    #o Rm-yDr  
    @3`:aWda  
    Z$ qFjWp  
    查看 MTF ,没有达到指标 RC 7|@a  
    i0F.c\  
    添加16阶非球面高阶项系数
    9~+A<X]Hd  
    *9:oTN  
    PANT 部分加入 dWHl<BUm  
    VY    5 G   16 6k6M&a  
    VY    6 G   16 dw %aoe  
    VY    7 G   16 /H#- \r&r  
    VY    8 G   16 fw>@:m_bK  
    VY    9 G   16 D|8vS8p  
    VY   10 G   16 eXJt9olI  
    VY   11 G   16 hUirvDvX  
    VY   12 G   16 ;>^oe:@  
    VY   13 G   16 TU ]Ed*'&  
    VY   14 G   16 {\-rZb==F2  
    同时注释掉所有 GSO GNO ~3}Gu^@  
    }~P%S(zB  
    优化 MTF
    Ol,;BZHc\  
    <S~_|Y*v  
    AANT 部分加入以下指令 gfE<XrG  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X Xx{ho 4qq  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X 1*S5:7Tb  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y xe^*\6Y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X CU =}]Y  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y [?3*/*V  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X `|K,E  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y B5J!&suX  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X WelB+P2  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y %M8Egr2|0  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 gLv|Hu7  
    ;/i"W   
    得到的结构 AH`n  
    ?]%JQ]Gf*  
    查看畸变
    Z=%+U _,  
    TJ(PTB;  
    查看技术指标
    "%~\kJ(G  
    l,uYp"F,ps  
    查看 MTF 和相对照度 x4v@Kk/  
    fr'M)ox1  
    kg[u@LgvoN  
    4GJ1P2  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    <4jQbY;  
    zx^]3}  
    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 C("PCD   
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 OJE<2:K  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 9@AGx<S1  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 .4={K)kz|F  
    再把 GSHEAR 的权重增加 XfA3Ez,}  
    `}o4&$  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 Z:f0>  
    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: $,08y   
    C%d 4ItB >  
    插入真实光阑
    ~45u a  
    :1u>T3L.z  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 /=Ug}%.  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 i} 96, {  
    bb;fV  
    )gdv!  
    8)/i\=N3;  
    设置孔径光阑 WrbDB-uM  
    WS 输入 j`Lf/S!}  
    APS  -9 SCeZt [  
    CSTOP { frEVHw  
    WAP  2 IV^LYu  
    ^&<~6y}U^  
    修改优化宏
    lEi,duS)  
    TRz~rW k  
    tW5 \Ktjno  
    保留真实光阑 Pb?H cg  
    rh2pVDS  
    ;a!o$y  
    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, Gb 61X6  
    jIE>t5 fy  
    6A M,1  
    最终结构数据
    ih `/1n  
    _yjM_ALjo  
    最终结果的指标
    (Br$(XJoK}  
    L1BpkB  
    m6V1m0M  
    gT @YG;  
    畸变图像和数据
    nR/; uTTz  
    8DTk<5mW~  
    0w\X  
    照度
    cNC\w%  
    2a.NWJS  
    Js+d4``W  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 w|WZEu:0|  
     
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    离线tornado
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