| 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： t^ #1=nK
光学参数： e ,(Vy
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 1 iH@vd
有效像素数目 1280(H) x 960(V) _}{KS, f]0
像素大小 3.5um x 3.5um # qd!_oN
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm z teu{0
焦距 待定 v^9eTeFO
FN ≤2 _/ >ktYo:
视场角 185°（4.48mm处最大视场） c &c
总长 14-16mm B:zx 9
MTF 0视场 200LP/mm +)c<s3OCE
0.7视场 142LP/mm ~kc#"^s J
畸变 <12.5% m(f`=+lqI`
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% 1hbQ30
y'=2.240mm ≧70.0% 0:{ W
t
CRA ﹤8.0° IOHWb& N6
有效波长 400nm~700nm E~y8X9HZ)
最大直径 15.5mm XDK Me }
广角前端 a~KtH;7<
[attachment=129542] cS.@02~f"
DSEARCH 搜索宏 8:Hh;nl
搜索宏请评论区留言获取代码 `^#Rwn#
^gVQ6=z%
运行搜索宏可以得到10个初始结构 b: (+d"S
[attachment=129538] 7w73,r/D8A
J.iz%8
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: +*.*bo
[attachment=129539] )CXlPbhY?
".jO2GO^
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 [n9l[dN
模拟退火（50,2,50） F=F84 _+K
查看畸变，没达到指标。 Y%}&eN$r
[attachment=129540] / Xnq0hN
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 <EnmH/C.
]Z LF=
在PANT部分加入 W[jg+|
VY 5 G 10
*tw GIX
VY 6 G 10 qkfof{z
VY 7 G 10 Rk9n,"xpv
VY 8 G 10 /l `zZ>
VY 9 G 10 xxGm T.&
VY 10 G 10 t__f=QB/
VY 11 G 10 xWLZlUHEu
VY 12 G 10 :{<|,3oNdR
VY 13 G 10 ] MCH]/
VY 14 G 10 优化畸变 LR&Mh G7
**P P
并在优化宏 AANT 中加入 /[c_,G" "
M 2.24 1 A P YA 1 PE{<' K\g
M 2.016 1 A P YA 0.9 i~x]!!
M 1.792 1 A P YA 0.8 k3&68+
M 1.568 1 A P YA .7 +;+G+Tn
)pI( <
M 0.896 1 A P YA .4 @
2hGkJ-
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） )EMl GM'2q
得到的结构 4+8)0;<H
[attachment=129541] tnpEfi-
N+~
MS3
W.
d',4)
查看 MTF ,没有达到指标 #Q2s3 "X[
[attachment=129543] z*HM_u
添加16阶非球面高阶项系数 jR\p YRK
5[2kk5,
在 PANT 部分加入 koB'Zp/FaY
VY 5 G 16 [cDkmRV
VY 6 G 16 -75mgOj.#
VY 7 G 16 Acl K9+V
VY 8 G 16 @ n qM#
VY 9 G 16 NxJnU<g-
VY 10 G 16 bD )"Jy
VY 11 G 16 m p_7$#{l
VY 12 G 16 WBKf)A^S
VY 13 G 16 ;Q3[} ]su
VY 14 G 16 !4v>|t q!
同时注释掉所有 GSO 和 GNO %,$xmoj9O]
[attachment=129544] 3L2NenJB
优化 MTF 3LyNi$`f
BN&)5M?Xt6
在 AANT 部分加入以下指令 1N65 M=)
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X ,g'>Ib%
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X Ay Uw
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ;E{jn4B'
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X cK[=IE5
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y B 0 A`@9
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X V ~jp
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y XR VZU~ZV
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X `]]5!U2
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y $+2QbEk &-
运行优化并模拟退火（50,2,50） 3AE NY @*
]Ndy12,M
得到的结构 ;k0Jl0[}
[attachment=129546] d<Lc&wlP
查看畸变 =x?WZMO
[attachment=129545] W3ms8=z
查看技术指标 )AEtW[~D
g/l:q&Q<
查看 MTF 和相对照度 An}RD73!w
M_+W 5G z<
[attachment=129547] N,B!D~@
[attachment=129549] %Un wh1VG
优化 MTF 、相对照度和 CRA ]}Ys4(}
PN99 R]K0g
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 zrSYLG
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 s[eSPSFZ
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 A
?tna6W:
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 U<F|A!Fg
再把 GSHEAR 的权重增加 gT=pO `a
MrUjqv6a[
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） k$5l kP.
按上述步骤逐步添加优化指令，逐步多次进行优化退火之后得到的结构: 4V{&[ Z
[attachment=129555] ,%A|:T]
插入真实光阑 TH y?Y
EF$ASNh"
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 A[@koLCL
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 `, ]ui*
[attachment=129553] H_XspiB@
trjpq{,[U
PPy~dp
设置孔径光阑 WqM| nX
WS 输入 &Qv HjjQ?u
APS -9 aso8,mpZuA
CSTOP |RD )pvVM
WAP 2 `<~=6H
[attachment=129550] y aG:}=.3
修改优化宏 B R
C6F7,v62
Ri AMW|M"C
保留真实光阑 tBJ4lb
[attachment=129551] F#L1~\7
Tc"J(GWG
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] Hn(Eut7%
fD(r/~Vu
[attachment=129556] /9gn)q2f(
最终结构数据 ex`T 9j.=B
[attachment=129558] b{aB^a:f=L
最终结果的指标 31 <0Nw;l
[attachment=129560] 21Dc.t{
[attachment=129561] fwA8=o SZd
[attachment=129563] zjow %
畸变图像和数据 oR~d<^z(
[attachment=129557] ?%~^PHgZ|
[attachment=129559] /TPtPq<7:#
照度 *aS+XnT/
[attachment=129562] !&b|
[ b
Lj GZp"&{
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 e
T ;@pc
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