| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 ~9rNP{+
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： #Qg)4[pMJ
1 专利 ； 1
39T*0C
2 期刊论文 ； ga KZ 4#
3 教材； &!;o[joG
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； I`xC0ZUKj
5 光学论坛； m%eCTpYo
6 积累，经验总结； !m=Js"
7 PW法； 8 |=
c3Z
8 组合法； IW@xT@
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： x_8sV?F
l %zbx"%x
[attachment=113100] 3
u=\d)eq
V!*1F1
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。 0 -M i
q
<Ed; tq
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 {B#w9>'b
======================================== 6 f0o'
!3530BM CCD i .K!;E>
OFF 98 [+5g 9tBJ
CORE 10 O|Vc
TIME NG\'Ii:-J
DSEARCH 1 QUIET |61ns6i!
t ?^!OJ:L
SYSTEM ~U7B o(EJp
ID 3530 BOARD LENS AD!w:jT9
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 D0
q42+5
WA1 .656 .587 .546.486 .436 +p _?ekV\
CORDER 3 1 5 ( !m6>m2
WT1 1 1 1 1 1 c#u_ %*
UNITS MM => o !
END Qa9@ Q$
"IpbR
GOALS i,;a( Sy4
ELEMENTS 8 r4K _W p
FNUM 【Fno】 %Y /;jC Y
BACK 0 0 [T'[7 Z
STOP MIDDLE 1QhQ#`$<1
STOP FREE 3KeY4b!h
RSTART 100 60 200400 55`p~:&VQ
THSTART 6 ON{ a'H
ASTART 6 zZ Y1E @~
RT 0.75 PGZe'r1E9
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 s9Tn|Pm+!\
FWT 1 1 1 1 1 %#EzZ D
NPASS 50 2u0B=0x
ANNEAL 200 20 Q y%
!.:7Y
COLORS 3 04-@c
SNAPSHOT 10 xz} CqPJ#
QUICK 50 50 %WP[V{,F
END RV]QVA*i
EHl~y=9
SPECIAL AANT R:'&>.AUw
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 18kWnF]n=
LLL 6 1 1 A BACK [(3 %$?[
LUL 35 1 1 A TOTL gDw(_KC
,9F3~Ryt(
END V3|"
v4
GO ())_4 <
TIME aWvC-vZk
======================================== @^#
9N!Fj]
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° X mb##:
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 >pol'=
【Fno】=3 ]f`UflMO8
Z,-TMtM7
将上述变量填入数字即可。 'm< L}d
下面总结几种视场角的表示方法 !K= $Q Uq
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 -J 'k ed
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 o8A8fHl
)-iUUak
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 1Qjc*+JzO.
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 " :[;}f;
3qV~C{ S
情形三、广角镜头专用 o5+7Lt]
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 %Zfh6Bl\X
b; vVlIG
情形四、 u ^2/:L
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 j Cx*{TO
_S* QIbO
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： P;X0L{u0H
1 ELEMENTS 原件数量 $j!:ET'V
2 RSTART 半径初始值 d;3f80Kd*
3 THSTART V.+a}J=Cw
4 ASTART l4I',79l
5 SPECIAL AANT 8@6*d.+e
Ir-
1@_1Q
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 ; d}n89DXj
ne[H `7c
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： ^|!\IzDp
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 E1 A5<^t
t`Xx\
2 运行使用现象 |\ C. il7
笔者软件运行环境说明 O!F"w !5@
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ZY6%%7?1
处理器：i7-7700HQ CPU B>"-8#B[4
内存：8.00 GB ,[_)BM
~X;sa,)L1+
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 p-z!i +
[attachment=113101] pUgas?e&
解决方案：重启软件 ~jWpD7px
m ndEB!b
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 JvJ)}d$,&
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。 @ L/i
[attachment=113102] ? ]}=4
<rU+{&FKNL
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 $ Fy)+<
[attachment=113103] COH.`Tv{*
nX h<+7
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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