| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 fF%r$`2
心有山水，学而不废。光学设计，是一个传统又新奇的学科，既有经验上的感觉，又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿，又爱又恨！对于一些初学者或者是从业不久的设计师，往往不知所措。早期光学设计主要依靠PW法计算初始结构，随着软件技术的成熟，出现了诸如ZEMAX、CODEV等光学设计软件？但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向： *OiHrI9y
1 专利 ； *Y Ox`z!R
2 期刊论文 ； ?*,q#ZkA9W
3 教材； qv6]YPP
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； s3J$+1M >
5 光学论坛； 4<|u~n*JF
6 积累，经验总结； }g?]B +0
7 PW法； i QF93:#
8 组合法； X!Q"p$D4(
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： Gj=il-Po
zeX?]@]Y
[attachment=113100] Lrq&k40y
AI2CfH#:C
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。 Sgj6tH2M
5 *_# "
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 V QI7lJV"
======================================== xpz
Jt2S
!3530BM CCD [ z\*Zg
OFF 98 1a<~Rmcil
CORE 10 ^d,d<Uc
TIME +Q.[W`goV
DSEARCH 1 QUIET I8y\D,
k4v [2 y`
SYSTEM M4| L
ID 3530 BOARD LENS Yh= Zn[ U
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 h(BN6ZrzKd
WA1 .656 .587 .546.486 .436 * 7C I q
CORDER 3 1 5 \;}dS SB1
WT1 1 1 1 1 1 ScEM#9T |
UNITS MM R-ci?7d t3
END y03l_E,
mYCGGwD
GOALS $\H>dm
ELEMENTS 8 TO< g@u]*
FNUM 【Fno】 - Db(
BACK 0 0 ~F WmT(S
STOP MIDDLE |c) #zSv
STOP FREE 3XIxuQw f
RSTART 100 60 200400 (U)=t$= o
THSTART 6 NJ.kT uk
ASTART 6 ?G@%haqn6
RT 0.75 a`}-^;}SW
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 [yz;OoA:;
FWT 1 1 1 1 1 AK[c!mzx
NPASS 50 ;k >{I8L~
ANNEAL 200 20 Q SLW1]ZaG
COLORS 3 Gv`PCA@/d
SNAPSHOT 10 >Q YxX<W
QUICK 50 50 {z w#My
END 61wiXX"N
Z=#!FZ{
SPECIAL AANT OnG?@sW+4!
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 gbvBgOp
LLL 6 1 1 A BACK _ v-sb(*
J
LUL 35 1 1 A TOTL * {uu_O
xaPTTa
END # aC}\
GO -J b
I7Le
TIME i+OyBDkJM!
======================================== kY|<1Ht
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° d< y
B ~Y
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 !$j'F? 2 >
【Fno】=3 xMe[/7) 4
h-<+ Pj c
将上述变量填入数字即可。 kM .zX|_
下面总结几种视场角的表示方法 ;lGjj9we>
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 by- B).7
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 a}6Wo=
h>4\I;Ij
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 .^/OL}/~<
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ! aL L|}S
$ # CkI09
情形三、广角镜头专用 @ hk~8y]rz
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 86[T BX5'
y8\44WKW
情形四、 <=WQs2
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 7uYJ _R
J5429Soo
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： 0 j6/H?OT
1 ELEMENTS 原件数量 l/Sb JrM*
2 RSTART 半径初始值 5K,Y6I&$SJ
3 THSTART >XB Lm`a
4 ASTART vFQ'sd]C
5 SPECIAL AANT @X|Cu bJ
9mr99 t A
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。 -e30! A
jfk`%C Ek=
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： <Dl7|M
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。 g^=p)h3
iJU]|t
2 运行使用现象 $P>ci4]t
笔者软件运行环境说明 K"eW.$
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 QD s]{F#
处理器：i7-7700HQ CPU c'[l%4U8[
内存：8.00 GB '(;`t1V8k
_L9`bzZj
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。 LG(bdj"NM
[attachment=113101] JW
(.,Ztm
解决方案：重启软件 Ao(Xz$cQfW
2}K7(y!?u
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 =j6f/8
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 .#@*)1A#t
[attachment=113102] 2]hQ56Yv3
h>9GfF3
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 + Uq$'2CT
[attachment=113103] 0KE+RzrB
Z%k)'%_
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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