| 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@n};,SQ
光学参数： @%^h|g8>Fu
传感器型号 1/3.2" HD CMOS, SONY ISX017 C2DAsSw
有效像素数目 1280(H) x 960(V) KHeeB `V>J
像素大小 3.5um x 3.5um U\[b qw
有效像素区域 4.480mm x 3.360 mm h6tYy_(G
焦距 待定 = >GGeEL
FN ≤2 b.)jJLWv@
视场角 185°（4.48mm处最大视场） I.%EYAai
总长 14-16mm ~P*{%= a
MTF 0视场 200LP/mm
-"bC[ WN
0.7视场 142LP/mm : G5O_T$
畸变 <12.5% _0Y?(}
相对照度y'=1.680mm ≧85.0% vOtILL6
y'=2.240mm ≧70.0% N#X*
0i"
CRA ﹤8.0° _) UnHp_^
有效波长 400nm~700nm e
:@PI(P!
最大直径 15.5mm jRW@ $ <mG
广角前端 sAF= "u B
[attachment=129542] ^<j
=.E
DSEARCH 搜索宏 2>Qy*
搜索宏请评论区留言获取代码 ]tmMk7
+.xK`_[M
运行搜索宏可以得到10个初始结构 xb&,9Lxd|
[attachment=129538] $ao7pvU6
[ -R[rF
从中找出一个最佳结构，接下来进行下一步分析: ]Z [0xs
[attachment=129539] Z [1|('
nu[["f~
运行自动生成的 DSEARCH.OPT 优化宏 z|$9%uz"
模拟退火（50,2,50） x l=i _
查看畸变，没达到指标。 0XA0 b1V X
[attachment=129540] cSmy
M ~[
[attachment=129548] 添加10阶非球面高阶项系数 SPtx_+ Q)S
I(Vg
在PANT部分加入 0s F|Y%N
VY 5 G 10 s Dsq:z
VY 6 G 10 9 )4_@rf %
VY 7 G 10 ZCNO _g
VY 8 G 10 q/qig5Ou
VY 9 G 10
.P ??N
VY 10 G 10 s&\krW &
VY 11 G 10 qga?-oz,<6
VY 12 G 10 bfK4ps}m*
VY 13 G 10 Xv 7noq|
VY 14 G 10 优化畸变 cV4Y=
&
yI%q3lB}^
并在优化宏 AANT 中加入 | S'mF6Y
M 2.24 1 A P YA 1 1*trtb4F
M 2.016 1 A P YA 0.9 w`gT]Rn
M 1.792 1 A P YA 0.8 Bz>5OuOVS\
M 1.568 1 A P YA .7 ciF qj3JS
7'|aEH
M 0.896 1 A P YA .4 @eq.&{&
来优化畸变,,再次运行优化宏并模拟退火（50,2,50） !mUO/6Q hq
得到的结构 F;BCSoO4
[attachment=129541] (,cG+3r ]
$\ PU Y8
MXDUKh7v3
查看 MTF ,没有达到指标 Q2*
~9QkU
[attachment=129543] 'UC1 !Z
添加16阶非球面高阶项系数 wGx H
>G As&\4hs
在 PANT 部分加入 +M<W8KF
VY 5 G 16 4^:$|\?]
VY 6 G 16 Y) l=r^Ap>
VY 7 G 16 `Io#440;
VY 8 G 16 ACpecG
VY 9 G 16 x1Z*R+|>2
VY 10 G 16 ^|2m&2
VY 11 G 16 "CZv 5)
VY 12 G 16 L<6nM
;d
VY 13 G 16 pX1Us+%
VY 14 G 16 1X9J[5|ll
同时注释掉所有 GSO 和 GNO QXgfjo
[attachment=129544] Hlpt zez
优化 MTF (;-_j /
<-,y0Y '
在 AANT 部分加入以下指令 ,T;D33XV
GSHEAR .33 0.038984 6 M 0 0 X dXsD%sG @
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 X F _4Et
GSHEAR .33 0.019492 6 M .5 0 Y ,qNbo
11
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 X vJS}_j]_@
GSHEAR .33 0.019492 6 M .75 0 Y DhD##5 a
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 X h.NC G96S
GSHEAR .33 0.019492 6 M .9 0 Y 0f_A"K
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 X xC}' "``s
GSHEAR .33 0.019492 6 M 1 0 Y vG\
b `
运行优化并模拟退火（50,2,50） 0|8cSE<
i
. i^ @v<+
得到的结构 %,zHS?)l
[attachment=129546] -<M+ $ hK\
查看畸变 q+cD
[attachment=129545] DfVJ~,x~
查看技术指标 t D4-Llj6
>Psq" Xj
查看 MTF 和相对照度 GK[9I F#_>
+@*>N;$
[attachment=129547] |$~]|SK
[attachment=129549] ?Mn~XN4F_
优化 MTF 、相对照度和 CRA ;'
H\s
!!w(`kmn1
在优化宏中添加优化照度的指令，同时加入指令保持主光线角度 k4E9=y ?
LLL 0.7 1 0.1 A P ILLUM 1 VE }r'MBk
LLL 0.85 1 0.1 A P ILLUM 0.7 q- 0q:
LUL 0.141 1 0.01 A P HH 1 ~$hR:I 1
再把 GSHEAR 的权重增加 q03+FLEfC
%5 nEyZOq
运行优化宏并模拟退火（50,2,50） T8Q _JQ
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: )d2:r 07a
[attachment=129555] %s^1 de
插入真实光阑 |f!J-H)
oK$Krrs0&
畸变又变差了。考虑光阑对边缘光线像差有校正作用。 VT=gb/W6)a
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 w0 vsdM;G
[attachment=129553] ]E'?#z.t
TQ0ZBhd
4^ U%` 1
设置孔径光阑 A}&YK,$5ED
WS 输入 P ?n k>
APS -9 fNfa.0 s
CSTOP R0LWuE%eD
WAP 2 0,Ib74N'w
[attachment=129550] {<-wm-]mo
修改优化宏 S ?J(VJqE
;jN1n
xF
lnLy"f"zV
保留真实光阑 99CK [G
[attachment=129551] (: ?bQA'Td
5SmJ'zFO
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] *<6dB#'
J
1eEML"
[attachment=129556] OE Xa}K#
最终结构数据 h.KgHMV`
[attachment=129558] &m
GU
最终结果的指标 ,v#n\LD`
[attachment=129560] Ei\>gXTH1-
[attachment=129561] c h((u(G
[attachment=129563] <W) F{N?
畸变图像和数据 o?j8"^!7
[attachment=129557] Aq$1 #1J
[attachment=129559] V 0W4M%
照度 5 6.JB BZZ
[attachment=129562] *+2_!=4V
Oh>hy Y)}
后续还需要进行更换真实材料（塑料）、公差分析等步骤。 ~I%164 B+/
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