| 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： XzD+#+By
光学参数： d$gT,+|vu
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 "8#EA<lsS
有效像素数目 1280(H) x 960(V) GL^84[f-T
像素大小 3.5um x 3.5um e a3f `z
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm N fBH
焦距 待定 ; ]PP +h
FN ≤2 LZI[5tA "
视场角 185°（4.48mm处最大视场） ]F#}8 $
总长 14-16mm [X7KlS9x2
MTF 0视场 200LP/mm !XqU'xxC
0.7视场 142LP/mm ?lPyapA]
畸变 <12.5% =A]*r9
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% 8-u #<D .
y'=2.240mm ≧70.0% >>b <)?3Rv
CRA ﹤8.0° gtwUY$
有效波长 400nm~700nm 5I6u 2k3
最大直径 15.5mm !zZ3F|+HB
广角前端 ]5',`~jkF
[attachment=129542] $l= &
DSEARCH 搜索宏 N!~5S`
搜索宏请评论区留言获取代码 'o]k Op@q
Iy#=Nq=
运行搜索宏可以得到10个初始结构 8svN* `[
[attachment=129538] 2/>u8j
&~KAZ}xu
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: eq6>C7 .$
[attachment=129539] yBl9 a-2A
k4-S:kVo
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏
qHl>d*IZ
模拟退火（50,2,50） ]R*h3U@5#K
查看畸变，没达到指标。 wA2^ I70-
[attachment=129540] L-DL)8;`
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 V.-cm51I
Gq]/6igzX
在PANT部分加入 ,v#O{ma
VY 5 G 10 T$"sw7<
VY 6 G 10 n/ZX$?tKAK
VY 7 G 10 p|>m 2(|
VY 8 G 10 O<P(UT"
VY 9 G 10 _ -|+k
VY 10 G 10 "SA*
VY 11 G 10 T"/dn%21
VY 12 G 10 G Ml JM
VY 13 G 10 iyv5\
VY 14 G 10 优化畸变 64qqJmG 3
#H] c/
并在优化宏 AANT 中加入 "BZL*hHq
M 2.24 1 A P YA 1 sLd%m+*p
M 2.016 1 A P YA 0.9 i<{:J -U|
M 1.792 1 A P YA 0.8 )4R[C= {
M 1.568 1 A P YA .7 -
VdCj%r>
Z]XjN@j"
M 0.896 1 A P YA .4 *Ksk1T+>
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） :7?n)=T x
得到的结构 cI'su?
[attachment=129541] >mj WC) U
iXLH[uhO;
QIfP%,LT
查看 MTF ,没有达到指标 `LNKbTc[m
[attachment=129543] ?_d3|]N
添加16阶非球面高阶项系数 L;= 3n[^x
AquO#A[, #
在 PANT 部分加入 1} ~ZsrF
VY 5 G 16 bPIo9clq
VY 6 G 16 2 ^qJ'<2]M
VY 7 G 16 (6i4N2
VY 8 G 16 Te `MIR
VY 9 G 16 uNca@xl'
VY 10 G 16 7NkMr8[}F
VY 11 G 16 n}C0gt-
VY 12 G 16 !ScEA=
VY 13 G 16 Y ?- "HK:
VY 14 G 16 X/ Ii}X/p
同时注释掉所有 GSO 和 GNO 4|UtE<<b
[attachment=129544] }:S}j o7
优化 MTF yQ !keGj
]GDjR'[z
在 AANT 部分加入以下指令 BKV:U\Q Z
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X %' /^[j#
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X :jJ0 +Q
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y K 1w:JA6(
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X ?7"v~d]>
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y mnx`e>0
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X rH '| $~a
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y $&Z<4:Flc
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X tF\_AvL_8
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y -wVu M.n(Z
运行优化并模拟退火（50,2,50） -;Te+E_
g9Ty%|Q7(
得到的结构 8tO.o\)h
[attachment=129546] {"*_++ |
查看畸变 %r&36d'
[attachment=129545] LP/SblE
查看技术指标 g1 =>u
R,fAl"wMu
查看 MTF 和相对照度 CF
v ]wS
cYBjsN(!A|
[attachment=129547] GiKhdy
[attachment=129549] t#%J=zF{
优化 MTF 、相对照度和 CRA >U(E
\`9D
pktn X-Slt
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 ZZYtaVF:
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 i(*fv(z
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 a 5&[O
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 cH5RpeP
再把 GSHEAR 的权重增加 ,!X:wY}dW
<sX_hIA^Fx
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） &*oljGt8
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: ":qS9vW
[attachment=129555] V{ ~~8b1E
插入真实光阑 HBs
6:[q
=dmxE*C
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 )<Mo.
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 DiZ;FHnaG?
[attachment=129553] l< '}`
FC
!)}D_9{
设置孔径光阑 %Aa_Bumf*:
WS 输入 qQ1 D }c@
APS -9 eu?P6>urA
CSTOP ?A~=.u@[d
WAP 2 # %'%LY=
[attachment=129550] LR'~:46#u
修改优化宏 bJk FCI/
6/v MK<Fz9
C %j@s|
保留真实光阑 ~}SQLYy7Z
[attachment=129551] @}u o:b:Q
qk>M~,
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] *~w? @,}
O;T)u4Q&3
[attachment=129556] _@VKWU$$
最终结构数据 / Xv@g$
[attachment=129558] #a'CoJs
最终结果的指标 vV*/"'>
[attachment=129560] wRq
f'
[attachment=129561] 1v<uA9A%[
[attachment=129563] F5M{`:/
畸变图像和数据 =$ubSfx
[attachment=129557] ey\(*Tu9
[attachment=129559] |uX&T `7?-
照度 75A60Uw
[attachment=129562] }:1qK67S
Vg
mYm~y'
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 i98PlAq)B
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