| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 s ~,!E
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： g Nr4oOR{
1 专利 ； 4<s;xSCL
2 期刊论文 ； OXLB{|hH80
3 教材； cs2-jbRn
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； `6rLd>= R
5 光学论坛； *$7^.eHfdd
6 积累，经验总结； \0|x<~#j'
7 PW法； }P2*MrkcHB
8 组合法； TD\TVK3P
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： Y5 E0n(Z
pKLcg"{[F
[attachment=113100] *c#DB{N
/%m?D o
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。
k[mp(
b$2=w^*
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 {ZUk!o>m@
======================================== zDYJe_m ~
!3530BM CCD `_yksh3zL4
OFF 98 k8E2?kbF
CORE 10 ydD:6 bBX
TIME YEV;GFI1
DSEARCH 1 QUIET Wda?$3!^q
>0kL9_9{
SYSTEM }*XF- U
ID 3530 BOARD LENS ~/4j& IG
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 , JH*l :7
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ]oix))'n
CORDER 3 1 5 tln}jpCw
WT1 1 1 1 1 1 ^Ip\ `2^u
UNITS MM ?o V.SG'
END k&yBB%g
Il/`#b@h
GOALS ^/2 O_C
ELEMENTS 8 h9S f
FNUM 【Fno】 KXTk.\c
BACK 0 0 *)r_Y|vg
STOP MIDDLE r(]G d`]
STOP FREE iMVQt1/
RSTART 100 60 200400 s,J\nbj0h
THSTART 6 lN.&46
e
ASTART 6 f: q2JgX
RT 0.75 !h&h;m/c
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 5UL5C:3R9
FWT 1 1 1 1 1 Xj?LU7
NPASS 50 L_Z`UhD3{
ANNEAL 200 20 Q =]Y'xzJuu
COLORS 3 R
"W=V
SNAPSHOT 10 Pd:tRY+t/
QUICK 50 50 s/?(G L+Ae
END I-s$U T [p
Mn\L55?E(
SPECIAL AANT <c` ,fd8
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 _uh@fRyh
LLL 6 1 1 A BACK ), ;h
LUL 35 1 1 A TOTL q+YK NX I
.Xta;Py|J
END @)ozgs@e
GO "gpfD-BX
TIME w4y ???90)
======================================== Z _<Wr7 D
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° H_JT"~_2
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 j~2t^Qz
【Fno】=3 .R+n}>+K
d#,
将上述变量填入数字即可。 K<ldl.
下面总结几种视场角的表示方法 78z/D|{"
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 z<"\I60Fe
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 x@@k_'~t%
YWhS< }^
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 mpCKF=KL.
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 P>6wr\9i[
"'8o8g
情形三、广角镜头专用 AK;G _L
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 {7Ez7'SVV
/i~n**HeF?
情形四、 >>7m'-k%D
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 JENq?$S
.9bP8u2B{
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： j"+R*H(#
1 ELEMENTS 原件数量 2L2)``*
2 RSTART 半径初始值 )vur$RX
3 THSTART ET ]`
4 ASTART 9/GC8*+
5 SPECIAL AANT EJrQ9"x&n
"6'# L,
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。 *O-si%@]
7^8<[8
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： rUF= uO(
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。 9%uJ:c?
q(@hYp#O"3
2 运行使用现象 5E|/n(
笔者软件运行环境说明 Z"<tEOs/En
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Oz,/ y3_
处理器：i7-7700HQ CPU qxwD 4L`S
内存：8.00 GB 78+PG(Q_M
8-R; &
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。 HQ8;d9cGir
[attachment=113101] xqzd X L}
解决方案：重启软件 m m<rdo(`
\.dvRI'
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 PT`gAUCw
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 1@0ZP~LTB
[attachment=113102] a)8M'f_z
#PR kqg+|
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 m]U`7!
[attachment=113103] l<nL8/5{<
1~q|%"J
模式三：针对紫外光学级镜头搜索的 Dsearch。由实际设计经验可知，紫外光学系统主要由两种材料构成，正好和计算机的0 和 1相似。材料的选择只有两种可能，在配合不同半径 TC AC的初始解。通过设定光学系统的片数，程序可以把所有排列组合穷尽，找到满足光学指标的可能解，极大的降低了紫外光学镜头设计难度。
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