| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 -$;H_B+.
心有山水，学而不废。光学设计，是一个传统又新奇的学科，既有经验上的感觉，又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿，又爱又恨！对于一些初学者或者是从业不久的设计师，往往不知所措。早期光学设计主要依靠PW法计算初始结构，随着软件技术的成熟，出现了诸如ZEMAX、CODEV等光学设计软件？但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向： %Ua*}C
1 专利 ； |LKhT4rE
2 期刊论文 ； {Cs~5jYz
3 教材； ~/[cZY @
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； mT@UQCG
5 光学论坛； <(d ^2-0
6 积累，经验总结； :R HNV
7 PW法； }*$-rieg
8 组合法； Y,WcHE
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： m&,d8Gss^
/'E+(Y&:J
[attachment=113100] AO;+XP=
jD_(im5
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。 j]J2,J
KBzEEvx/$
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 | IH-a"
======================================== yt C{,g>
!3530BM CCD gU>Y
OFF 98 xm~ff+(&@S
CORE 10 $a\q<fN}
TIME A`#v-
DSEARCH 1 QUIET Qo?"hgjlqm
=DE5 Wq19
SYSTEM VjYfnvE
ID 3530 BOARD LENS (5-"5<-@R
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 O:r<es1
WA1 .656 .587 .546.486 .436 oX3Q9)
CORDER 3 1 5 \R&`bAd k
WT1 1 1 1 1 1 4OCz:t
UNITS MM /RmLV
END ReKnvF~
j/ 9FiuK
GOALS E3,Z(dpX!
ELEMENTS 8 3z&,>CEX
FNUM 【Fno】 lDp5aT;DsM
BACK 0 0 o [ar.+[
STOP MIDDLE !Si ZA "
STOP FREE TKoO\\
RSTART 100 60 200400 a<!g*UVL0M
THSTART 6 `ZV;Le '
ASTART 6 ),bdj+wr78
RT 0.75 yuFuYo&[?v
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 pl fz)x3
FWT 1 1 1 1 1 FjiLc=RXXz
NPASS 50 X,O& X
ANNEAL 200 20 Q t47 f$gq
COLORS 3 zd#qBj]g
SNAPSHOT 10 0%F C;v0
QUICK 50 50 S)g5T u)
END ^_5$+
.RJvu$U2j
SPECIAL AANT Yz-b~D/=}
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ?/#HTg)!B
LLL 6 1 1 A BACK ( }JX ]-
LUL 35 1 1 A TOTL P[ XE5puC
y*Ex5N~JC
END 9Od
Kh\F (
GO RG*N w6A
TIME lt, x(2
======================================== ( Y /
DMQ
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° /8W}o/,s5
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 _?q\tyf3
【Fno】=3 F;q I^{m2
n=rPFp RLF
将上述变量填入数字即可。 0C3Yina9
*
下面总结几种视场角的表示方法 0"
R|lTYq
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 Mv4JF(,S
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 =N7N=xY
X$JKEW;0BP
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ,8$;|#d
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 iy$]9Wf6=@
/#>?wy<s ~
情形三、广角镜头专用 Pq7YJ"Z?:
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 mhlJzGr*q
krz@1[w-j
情形四、 b.Y[:R_9&
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 o6vm(I%
vj{h*~
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： C=PBF\RkKu
1 ELEMENTS 原件数量 D eXnE$XH
2 RSTART 半径初始值 b GwLfU
3 THSTART PjsQ+5[>
4 ASTART >xP $A{
5 SPECIAL AANT 7z%zXDe~T[
u{>5
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 sF|<m)Kt{W
_HGDq j L
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： KY|Q#i|pM
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 d>vG x
||L qx#e=
2 运行使用现象 %f{kT<XHu
笔者软件运行环境说明 5,?9#n\E,
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 x 5PQ9Bw,
处理器：i7-7700HQ CPU Q3oVl^ q
内存：8.00 GB j/^0q90QO
!Rsx)
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 \f{C2d/6j
[attachment=113101] 7J>n;8{%?
解决方案：重启软件 }GG FJ"
dA AE2}e
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 c>DA R
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 eU{=x$o6S
[attachment=113102] VnIJ$5Y
WfO6Fvx%
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 pOS.`rSK
[attachment=113103] #;^.&2Lt
Q*KEODR8\
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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