SYNOPSYS 如影相随
4P`\fz 心有山水,学而不废。
光学设计,是一个传统又新奇的学科,既有经验上的感觉,又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿,又爱又恨!对于一些初学者或者是从业不久的设计师,往往不知所措。早期
光学设计主要依靠PW法计算初始结构,随着
软件技术的成熟,出现了诸如
ZEMAX、CODEV等光学设计软件?但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向:
1BWuFYB 1 专利 ;
)3u[btm 2 期刊论文 ;
4CN8>J'- 3 教材;
WxXVL" 4 数据库,如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW;
? th+~dE 5 光学论坛;
?8~$du$ 6 积累,经验总结;
N Z.aI{ 7 PW法;
)p!dqlK 8 组合法;
W C`1;(#G 其中,方法1~5适用于初学者,方法6适用于具有一定工作年限的设计师,方法7适用于理论计算能力强的人,方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点:
a%-Yl%# Ezml LFp. [ PQG]" 1 9)78kV{ 当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时,醉后不知天在水,满船清梦压星河。醉翁之意不在酒,在乎山水之间也,让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同,独具匠心的功能:DSEARCH和ZSEARCH功能,用于无中生有,悦尽霜华,寻一丝期望。
RF6|zCWuI _VM J q9. DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机
镜头为例
X5<L ========================================
|L+GM"hg !3530BM CCD
$MsM$]~ OFF 98
p]a IMF_ CORE 10
(
NiuAy TIME
'dht5iI;Yw DSEARCH 1 QUIET
pcEB-boI9 G-:DMjvN SYSTEM
UcK!v*3E ID 3530 BOARD LENS
;N,7#l|wi OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
E]7G4 WA1 .656 .587 .546.486 .436
,
D&FCs%v CORDER 3 1 5
5N[Y2 WT1 1 1 1 1 1
I]$kVa1iN UNITS MM
)
.]Z}g& END
Fm2t:,= X'3F79` GOALS
c''!&;[! ELEMENTS 8
{<|0M%v FNUM 【Fno】
P|6m%y BACK 0 0
mqE&phF, STOP MIDDLE
k,&W5zBKe STOP FREE
2Hq!YsJ4] RSTART 100 60 200400
GEvif4 THSTART 6
h<QXr'4+ ASTART 6
U 26Iz RT 0.75
\^YJs? FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
u4Xrvfb, FWT 1 1 1 1 1
CE+\|5u
W NPASS 50
4sva%Up ANNEAL 200 20 Q
`@:^(sMo COLORS 3
3W27R SNAPSHOT 10
mM95BUB QUICK 50 50
bZKK'd$I END
T0Gu(c`1d pQqZ4L6v SPECIAL AANT
t<`BaU LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
UV:_5"- LLL 6 1 1 A BACK
KQ 2]VN"?_ LUL 35 1 1 A TOTL
fa6L+wt4O sNNt0q( END
6ZF5f^M^ GO
#q=?Zu^Da TIME
:|d3BuY ========================================
dpE+[O_ 【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
%i96@6O 【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
=?/J.[)<* 【Fno】=3
*W0`+#Dcv D!y
Cnq=8 将上述变量填入数字即可。
g{nu3F}8){ 下面总结几种视场角的表示方法
rK`*v* 情形一、工作距离为无穷远角度表示,常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜
ap=_odW~p 采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
` bg{\ .q 2B*9]AHny 情形二、工作距离为有限距,常用于机器视觉、远心镜头、目镜
V862(y 采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
2'/ ip@ _p90Zm-3X 情形三、广角镜头专用
g#H#i~E^ OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】
nGg>lRL pfZxG.l 情形四、
3ldOOQW% OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
4sG^bZ, qf'uXH 笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标
参数,选择合适的视场表示方式,修改代码参数。关闭98开关,通过试跑,不断的调整参数和权重,特别以下几个:
iJ#sg+ 1 ELEMENTS 原件数量
+nZx{d,wt 2 RSTART 半径初始值
2"2b\b}my 3 THSTART
5Rc
5/ m 4 ASTART
xr o 5 SPECIAL AANT
o^lKM?t i)eub`uMy 对于DSEARCH尽可能的减少约束,让系统充分发挥潜力,寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。有时候呢,近在咫尺,却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦
光学系统,创造具有一定潜力的初始结构,在经过后期的
优化,逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性,因为远心镜头总长口径一般要求不高,Fno数值又大,通过DSEARCH,可以比较轻松的找到合适的结构,再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH,适用于变焦光学系统,同理为光学设计师提供了初始解,显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。
!$fBo3!B_8 6Si z9 对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许:
(LGx;9S? 1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌,操作系统(W7 W8 W10 W11) 64位。
<b{ApsRJf :xv"m
{8+ 2 运行使用现象
6o
{41@v( 笔者软件运行环境说明
W4X=.vr 操作系统:64 位操作系统Windows 10 专业版
<@JK;qm>S 处理器:i7-7700HQ CPU
e)GFJ3sW_ 内存:8.00 GB
[NyR$yD{ &;*jMu6 存在现象:使用PAD 命令打开Layout显示图,无法完整显示窗口,最小化、最大化、关闭按钮不可见,无法将其关闭。
pO x0f;'G+ J6=*F;x6E 解决方案:重启软件
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