| 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： =i<(hgD
光学参数： G9%4d;uFT
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 breV TY7 S
有效像素数目 1280(H) x 960(V) ~0:c{v;4
像素大小 3.5um x 3.5um I>|?B( F
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm X S@6jbLE
焦距 待定 pm|]GkM
FN ≤2 (CwaO m{g
视场角 185°（4.48mm处最大视场） -hfY:W`Dz
总长 14-16mm $80/ub:R
MTF 0视场 200LP/mm P]^]
T}5
0.7视场 142LP/mm 1Tkz!
畸变 <12.5% 6jA Q
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% S d -+a
y'=2.240mm ≧70.0% CdjGYS
CRA ﹤8.0° cQb%bmBc5
有效波长 400nm~700nm b?,y%D) '
最大直径 15.5mm vN +!l3O
广角前端 K> ~l6
[attachment=129542] ponvi42u
DSEARCH 搜索宏 jiDYPYx;I
搜索宏请评论区留言获取代码 Qmn5-yiw1d
2q bpjm
运行搜索宏可以得到10个初始结构 0SYkDI
[attachment=129538] h[?28q$
2sH5<5G'
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ,y @ 3'~
[attachment=129539] 75 ob1h"
`MS =/x E
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 ^} #!?" Y
模拟退火（50,2,50） I_Qnq4Sk(
查看畸变，没达到指标。 x~.U,, 1
[attachment=129540] lw{| ~m5`
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 bzS [X
fAi113q!
在PANT部分加入 hJM0A3(Cm
VY 5 G 10 OX2 \H
VY 6 G 10 X"sN~Q.0
VY 7 G 10 H'.d'OE:I
VY 8 G 10 8j k*N
VY 9 G 10 |i I`p-L9
VY 10 G 10 '}=M~
VY 11 G 10 *W
l{2&
VY 12 G 10 ~Q0}>m,S
VY 13 G 10 h kY E7
VY 14 G 10 优化畸变 DDEn63{
RPu-E9g@
并在优化宏 AANT 中加入 SF7Kb `>Y
M 2.24 1 A P YA 1 * gnL0\*
M 2.016 1 A P YA 0.9 [F$3mzx
M 1.792 1 A P YA 0.8 *S Z<ori
M 1.568 1 A P YA .7 0NGo kaD)H
]z,?{S
M 0.896 1 A P YA .4 ur |2FS7
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） TBzM~y
得到的结构 G(-
`FH
[attachment=129541] \a#2Wm
AWzpk }\
f]EHDcC3X
查看 MTF ,没有达到指标 &fcRVku
[attachment=129543] 20q T1!j u
添加16阶非球面高阶项系数 { !w]t?h
Kt-@a%O0
在 PANT 部分加入 `'/8ifKz
VY 5 G 16
Z-:`{dns/
VY 6 G 16 _Cxs"to
VY 7 G 16 mEGMe@37
VY 8 G 16 vc<8ApK3V
VY 9 G 16 rr*IIG&.5
VY 10 G 16 JGtdbD?Fw
VY 11 G 16 a?;{0I:Ln
VY 12 G 16 ??F{Gli"C`
VY 13 G 16 c09 uCito
VY 14 G 16 o]vd xkU]
同时注释掉所有 GSO 和 GNO h E;
[attachment=129544] Bn.8wMB
优化 MTF xn-n{U"
sG3%~
在 AANT 部分加入以下指令 ms?h/*E<H
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X p(Sfw>t(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X q nOAIP:0
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y MKbW ^:
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X YRK 4l\_`
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y ;RR)C@n1
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X o,29C7Ii
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 0P|WoC X
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X milU,!7J
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y M8h9i2
运行优化并模拟退火（50,2,50） uB%`Bx'OW
*+ b[v7
得到的结构 A >e%rx
[attachment=129546] n7 S[ F3
查看畸变 <+6)E@Y
[attachment=129545] m^wY RA.
查看技术指标 8NLk`/
r A9"CN
查看 MTF 和相对照度 JLjx4B\
$zJ. 4NA
[attachment=129547] [j5L}e!T
[attachment=129549] GR"Jk[W9
优化 MTF 、相对照度和 CRA us/x.qPy2
y'(;!5w
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 MQh L>oQ
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 ;lP)
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 Ef #%4ky
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 -gzk,ymp
再把 GSHEAR 的权重增加 P5[.2y_qM
8tsW^y;S
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） nH;^$b'LZ
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: |W?x6]~.R
[attachment=129555] R#oXQaBJ
插入真实光阑 NKR NEq!
N O'-HKHj
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 0%v
p'v
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 <CeDIX t
[attachment=129553] 3^8%/5$v
*vht</?J
D{ c`H}/ `
设置孔径光阑 oM J5;
WS 输入 z 55P~p
APS -9 @dGj4h.
CSTOP syMB~g
WAP 2 &ceZu=*
[attachment=129550] CB |Z~_Bm
修改优化宏 )wm XicURC
i: 1V\q%
L~~;i'J
保留真实光阑 8hdd1lVKO8
[attachment=129551] <wa}A!fu
gJ : Z7b
增大优化畸变的权重,[attachment=129554]运行优化并模拟退火（50,2,50)最后的结构,[attachment=129552] =xg pr*
xCGvLvFn
[attachment=129556] evq *&.6\
最终结构数据 =Bl#CE)X
[attachment=129558] Drc\$<9c@
最终结果的指标 ?NJ\l5'
[attachment=129560] " J$vt`
[attachment=129561] H>k=V<
[attachment=129563] 7h, SX]4Q
畸变图像和数据 >{V]q*[/;Q
[attachment=129557] klv ]+F&[
[attachment=129559] m%ak ]rv([
照度 C}%g(YRhb
[attachment=129562] Xrc0RWXB8
YEQ}<\B\&
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 }m(u o T~
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