| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 eBYaq!t
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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： #/XK&(X
1 专利 ；
4s1kZ`e
2 期刊论文 ； @0/@p"j
3 教材；
jKb=Zkd
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； m ISu o
5 光学论坛； 2\z`G
6 积累，经验总结； HhQ PgjZ/
7 PW法； A\PV@w%A i
8 组合法； X/;" CM
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： ('o; M:
o{-USUGj7
[attachment=113100] x9&tlKKxf
qRP8dH
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。 !g8.8(/t)
PE;0
jgsiI
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ++p&
x{
======================================== QL pTz"H
!3530BM CCD ,rl
<ye*&
OFF 98 u
UVV>An
CORE 10 a,0o{* (u$
TIME ;ijfI
DSEARCH 1 QUIET ["#A -S
q2j}64o _S
SYSTEM ss*2TE 7
ID 3530 BOARD LENS tpx3:|
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 KbuGf$Bv
WA1 .656 .587 .546.486 .436 h> 5~
(n8
CORDER 3 1 5 f@. Q%+!4
WT1 1 1 1 1 1 Fp|rMq
UNITS MM Y;/=3T7An
END rbJ)RN^.
tgF(=a]o
GOALS OHtZ"^YG
ELEMENTS 8 9jzLXym
FNUM 【Fno】 S,<.!v 57
BACK 0 0 H R!>g
STOP MIDDLE Kp=3\) &
STOP FREE +KwF
U
RSTART 100 60 200400 YDzF( ']o:
THSTART 6 F 0 ivL`
ASTART 6 uF.\dY\xv
RT 0.75 %Pvb>U(Xs
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 U+}9X^
FWT 1 1 1 1 1 1.d9{LO [-
NPASS 50 : c/=fWM%
ANNEAL 200 20 Q my\oC^/9
COLORS 3 [@FeRIu8
SNAPSHOT 10 wM& x8 <
QUICK 50 50 N n-6/]d#
END Ew,wNR`
>dC(~j {
SPECIAL AANT xY}j8~k
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 < n~g+ps
LLL 6 1 1 A BACK K'rs9v"K|
LUL 35 1 1 A TOTL [t=+$ pf(-
9kg>)ty@
END ,c %gwzU
GO ZxeE6&#M^w
TIME FCB/FtI0
======================================== _TcQ12H 5<
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° I EsD =
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 P :h 4
【Fno】=3 >`V|`Zi ?
iU+,Jeu
将上述变量填入数字即可。 _nFvM'`<
下面总结几种视场角的表示方法 r_<i*l.
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 s L`D }_:
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 /Ta0}Y(y
Ecl 7=-y
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 Jz8#88cY
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ZC-evy
@ DKl<F
情形三、广角镜头专用 >33b@)
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 dSD}NM
Uo)<_nG
情形四、 O*Pe [T5x'
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 pQ`L=#WM
EBE>&{%$^
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： LK}eU,m=
1 ELEMENTS 原件数量 {[y"]_B4
2 RSTART 半径初始值 (e IxU&o'
3 THSTART N<r0 I-
4 ASTART en6AAr:U}
5 SPECIAL AANT krY.Cc]
=` >Nfa+,
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。 7n/I'r
5{f/H]
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对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Y$5v3E\uc
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 bN %MT#X
#Z 5 Wk
2 运行使用现象 U1tPw`0h
笔者软件运行环境说明 t7%Bv+Uo
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 r<H^%##,w
处理器：i7-7700HQ CPU >a~FSZf
内存：8.00 GB qGUe 0(
z9c=e46O
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 0# GwhB
[attachment=113101] Os]M$c_88
解决方案：重启软件 xyCcd=
-+Ji~;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。 I}3K,w/7mi
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。 Ev ,8 ?
[attachment=113102] F<<H [,%0
[<Puh
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 pODo[Rkq
[attachment=113103] v333z << S
S$:S*6M@"
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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