| 小火龙果 |
2024-07-22 17:25 |
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
确定设计目标参数，以下为本次设计的目标： O/9fuEF
光学参数： %b<%w
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 g
i4
有效像素数目 1280(H) x 960(V) ;=p;v .l
像素大小 3.5um x 3.5um yN:>!SQ
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm 3o0IjZ=[>
焦距 待定 l1RlYl5
FN ≤2 @ ;J|xkJ
视场角 185°（4.48mm处最大视场） fsI`DjKi)
总长 14-16mm az
bUc4M
MTF 0视场 200LP/mm ^[TOZ XL`:
0.7视场 142LP/mm z7q%,yw3N
畸变 <12.5% R Kk"
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% B; c=eMw
y'=2.240mm ≧70.0% m X:bA5db
CRA ﹤8.0° Sf/W9Jw
有效波长 400nm~700nm 0UjyMEiK
最大直径 15.5mm R=86w_
广角前端 Y3M','H([
[attachment=129542] Tw}z7U"
DSEARCH 搜索宏 C$y fMK,,N
搜索宏请评论区留言获取代码 _z%\'(l+
4 Q&mC"
运行搜索宏可以得到10个初始结构 +V89J!7
[attachment=129538] k>-'AWH^v
UP*yeT,P,
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: I ,9~*^$
[attachment=129539] # tP )-ww
5 j1 IH,yW
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 qAvvXs=5
模拟退火（50,2,50） 2dyxKK!\a
查看畸变，没达到指标。 %Fm`Y .l
[attachment=129540] %\ _h7:
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 C=EhY+5
TP^\e_k
在PANT部分加入 NIL^UN}
VY 5 G 10 pfNThMf
VY 6 G 10 #nD L
VY 7 G 10 98 ayA$
VY 8 G 10 l58l
VY 9 G 10 EKJH_!%
VY 10 G 10 BDnBBbBrz
VY 11 G 10 z22N7 W=7
VY 12 G 10 5I_hh?N4Z
VY 13 G 10
nFVbQa~
VY 14 G 10 优化畸变 *IVD/ 9/
E.Pje@d
并在优化宏 AANT 中加入 U(8I+xZ
M 2.24 1 A P YA 1 a1 _o.A
M 2.016 1 A P YA 0.9 ?({P c F/
M 1.792 1 A P YA 0.8 f`bIQ 9R
M 1.568 1 A P YA .7 '> 4+WZ1w5
W *|OOa'
M 0.896 1 A P YA .4 P[6dTZ!\s
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） F ^[M
得到的结构 s+Cl
[attachment=129541] 8L@UB6b\
}]Qmt5'NI
~F=#}6kg_
查看 MTF ,没有达到指标 IcO9V<Q|
[attachment=129543] ^JiaR)#r
添加16阶非球面高阶项系数 Sk!v,gx
aB7d(
在 PANT 部分加入 m|(I} |kT3
VY 5 G 16 W[@"H1b VH
VY 6 G 16 1\=pPys )
VY 7 G 16 H,/~=d:
^
VY 8 G 16 ~7KynE
VY 9 G 16 oR4fK
td
VY 10 G 16
zd.1
VY 11 G 16 ]5aux
>.n
VY 12 G 16 ~ mHXz
VY 13 G 16 5Q2TT $P
VY 14 G 16 R4[. n@
同时注释掉所有 GSO 和 GNO F<H`8*q9
[attachment=129544] =kyJaT^5[
优化 MTF FA<Z37:
_ +0uju?o}
在 AANT 部分加入以下指令 1nw$B[
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X }:K\)Pd
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X Q';\tGy
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y >Lo6='G
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X W ??;4
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y }A)^XZ/
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X ksxO<Y
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y w}]3jc84
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X weTK#O0@v
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y "E 4i >g
运行优化并模拟退火（50,2,50） hqwz~Ky}
@$K![]oD
得到的结构 # khyy-B=
[attachment=129546] mmh nw ( /
查看畸变 P\ Pc/[
Z7
[attachment=129545] z+ 5 u/t
查看技术指标 YA1{ -7'Q
:y<Cd[/
查看 MTF 和相对照度 FE^?U%:u@
u|:UFz^p
[attachment=129547] ?eY chVq
[attachment=129549] !>"INmz
优化 MTF 、相对照度和 CRA +c~O0U1
1+.y,}F6b
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 3P=Eb!qtdD
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1
4#'^\5
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 YGZAtSf3z
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 [57V 8%
再把 GSHEAR 的权重增加 noB}p4
~CjmY P'o
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） reD[j,i&t.
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: ^*4(JR
[attachment=129555] /3"e3{u y
插入真实光阑 mt&Jg A/
ocDVCCkxg
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 _bvtJZ3i
在 WS 窗口点击插入表面，在光路中间插入一个虚拟表面作为光阑 EeF n{_
[attachment=129553] CC]@`R5
~Krg8s!F&
iNa C ZC
设置孔径光阑 b5iJ m-
WS 输入 =Un 6|]
APS -9 ;Wp`th!F
CSTOP RvgAI`T7$
WAP 2 }f0^9(
[attachment=129550] - * -zU#2|
修改优化宏 F".IB^} $
6A{s%v H
jv?aB
保留真实光阑 ?\/dfK:!
[attachment=129551] o*5e14W(:
a 7mKshY(
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] *T}dv)8
lk *QV
[attachment=129556] rym\5
`)
最终结构数据 J{'zkR?Lr
[attachment=129558] / F
最终结果的指标 pdXgr)Uv
[attachment=129560] q;He:vX
[attachment=129561] `HZHVV$~
[attachment=129563] IWbp^l+!t
畸变图像和数据 2L{: H
[attachment=129557] !h ~# L"z
[attachment=129559] }E\+e!'!2
照度
.ubbNp_LU
[attachment=129562] My43\p
2%No>w}/2
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ZkV vL4yIK
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