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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: ,rdM{ r  
    光学参数: 5e LPn  
    传感器型号  1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 DIRCP=5  
    有效像素数目  1280(H) x 960(V)  ?.s*)n  
    像素大小  3.5um x 3.5um o (zg_!P  
    有效像素区域  4.480mm x 3.360 mm k?#6j1pn  
    焦距  待定 8dH|s#.4um  
    FN  ≤2 4kM<L}J#  
    视场角  185°4.48mm处最大视场) O?!"15  
    总长  14-16mm S!]}}fKEFm  
    MTF  0视场  200LP/mm MI}D%n*  
            0.7视场  142LP/mm 0{yx*}.  
    畸变  <12.5% _6' g]4  
    相对照度y'=1.680mm   ≧85.0% |(<L!6  
               y'=2.240mm   ≧70.0% 9wC; m:  
    CRA  8.0° 8\9EDgT  
    有效波长  400nm~700nm cPbz7  
    最大直径  15.5mm +\%zy=  
    广角前端
    y)}aySQK^  
    SMyg=B\x?7  
    DSEARCH 搜索宏
    ]@>|y2  
    搜索宏请评论区留言获取代码 1#(1Bs6X  
    f- <6T  
    运行搜索宏可以得到10个初始结构 SXEiyy[7v  
    D |o@(V  
    =-qsz^^a-  
    从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: qo;\dp1  
    $#r(1 Ev  
    E@Fen CF  
    运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化 [XXN0+ /  
    模拟退火(50,2,50 y6/X!+3+  
    查看畸变,没达到指标。 '}u31V"SS  
    Q\76jD`m\  
    添加10阶非球面高阶项系数
    bnGA.b  
    J%)2,szn0  
    PANT部分加入 !UTJ) &  
    VY    5 G   10 U\ued=H  
    VY    6 G   10 zTLn*?  
    VY    7 G   10 eW0=m:6  
    VY    8 G   10 7,TWCVap  
    VY    9 G   10 _LNPB$P  
    VY   10 G   10 o3=kF  
    VY   11 G   10 0,/x#  
    VY   12 G   10 8GldVn.u  
    VY   13 G   10 +QX>:z  
    VY   14 G   10
    优化畸变
     o 2  
    #A; Z4jK  
    并在优化宏 AANT 中加入 gEP E9ew  
    M 2.24 1 A P YA 1 __j8jEV  
    M 2.016 1 A P YA 0.9 ~-d.3A $u  
    M 1.792 1 A P YA 0.8 Ao T7sy7  
    M 1.568 1 A P YA .7 F]YKYF'1I  
    Ef.4.iDJrR  
    M 0.896 1 A P YA .4 \]xYV}(FO  
    来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火(50,2,50 gQWX<  
    得到的结构
    !\1W*6U8;  
    7h1gU  
    dU6LB+A  
    @ WaYU  
    查看 MTF ,没有达到指标 %%6 ('wi  
    p8l#=]\ ;  
    添加16阶非球面高阶项系数
    &F_rg,q&_  
    7-I>5 3@  
    PANT 部分加入 M%xL K7  
    VY    5 G   16 8F`  
    VY    6 G   16 G4' U;  
    VY    7 G   16 1i:g /H  
    VY    8 G   16 +o]BjgG  
    VY    9 G   16 rz{'X d  
    VY   10 G   16 9^ p{/Io  
    VY   11 G   16 C+XZDY(=Z  
    VY   12 G   16 493i*j5r)l  
    VY   13 G   16 bK\WdG\;  
    VY   14 G   16 CqK#O'\  
    同时注释掉所有 GSO GNO aG_O N0g  
    pm~;:#z7  
    优化 MTF
    J"/z?!)IB  
    j#t8Krd] "  
    AANT 部分加入以下指令 *)1Vs'!-  
    GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X wg<|@z5  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X BWdc^  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y f\|?_k]  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X zI_GdQNfN  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y 6L9[U^`@  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X 2, V+?'^j  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y < iI6@X>  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X lk1Gs{(qhH  
    GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y ;+34g6  
    运行优化并模拟退火(50,2,50 _/~ ,a  
    (%yc5+f!  
    得到的结构 `(/saq*  
    heZy 66  
    查看畸变
    \K~fRUo]=c  
    RS `9?c:  
    查看技术指标
    "%''k~UD 4  
    W^.-C  
    查看 MTF 和相对照度 e ]o'i;I  
    |( 9#vt#  
    zX [ r  
    tQ/ #t<4D  
    优化 MTF 、相对照度和 CRA
    aq+IC@O  
    4bev* [k  
    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 %m{.l4/!O  
    LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 C]yQ "b  
    LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 w&yGYHg  
    LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 |\|)j>[i  
    再把 GSHEAR 的权重增加 |"YA<e %  
    ( *>/w$%  
    运行优化宏并模拟退火(50,2,50 6w"( y~c1  
    按上述步骤逐步添加优化指令,逐步多次进行优化退火之后得到的结构: N&^xq_9&  
    BCUt`;q ]B  
    插入真实光阑
    )HX:U0  
    c|}K_~l_  
    畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 ct}%Mdg  
    WS 窗口点击插入表面,在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 N^ s!!Sbpq  
    Z%5nVsm:G  
    Kka8cG  
    MATgJ`lsy  
    设置孔径光阑 y (nsyA  
    WS 输入 S1^nC tSF  
    APS  -9 -*%!q$:  
    CSTOP ^+%tlX_+.  
    WAP  2 hkwa""-  
    ~z K@pFeH  
    修改优化宏
    7AO3-; l]  
    {[,Wn:  
    %x}&=zx0*1  
    保留真实光阑 !/6\m!e|1R  
    B3 dA%\'  
    aM{@1m Bm  
    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, w3=)S\  
    P}hY {y'  
    vXWsF\g  
    最终结构数据
    j&dx[4|m:h  
    j!x<QNNX  
    最终结果的指标
    dY/u<4  
    J1tzHa6  
    w53z*l>ek  
    HkdN=q  
    畸变图像和数据
    ,](v?v.[4  
    6Lg!L odu  
    1Y=AT!"V  
    照度
    F_nZvv[H?  
    w|}W(=#  
    `10X5V@hP  
    后续还需要进行更换真实材料(塑料)、公差分析等步骤。 \5'O.*pr  
     
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    离线tornado
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