| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 (A\X+S(
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： 2`D1 cX
1 专利 ； x1g0_&F
2 期刊论文 ； RyI (6TZl
3 教材； s7x&x;-
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ?Cg",k '
5 光学论坛； IK:F~I
6 积累，经验总结； O'<5PwhG
7 PW法； oC l
$ 0x
8 组合法； i|- 6
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： r2KfZ>tWg"
? {@UB*
[attachment=113100] \0K3TMl)J
KW3Dr`A
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。 C'6 yt
yvPcD5s5
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 9VEx0mkdd
======================================== f)~j'e
!3530BM CCD h92'~X3 6
OFF 98 0|1)cO} Dy
CORE 10 Q]Kc< [E
TIME -r.Qy(}p
DSEARCH 1 QUIET 75u 5zD
17-D\
+}
SYSTEM aFC ma2
ID 3530 BOARD LENS -i,=sZXB
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 H$M#+EfL
WA1 .656 .587 .546.486 .436
j -H2h
CORDER 3 1 5 29W~<E8K-
WT1 1 1 1 1 1 | )"`v'8>
UNITS MM k9V#=,K0
END =Nyq1~
M_<? <>|
GOALS b7thu5
ELEMENTS 8 w=dTa5
FNUM 【Fno】 !$q *~F"S
BACK 0 0 2X:OS/
STOP MIDDLE *0EB{T1
STOP FREE \yQs[l%J
RSTART 100 60 200400 K2'Il[
THSTART 6 EAPLe{qw:q
ASTART 6 SFj:|S=v6j
RT 0.75 !x%$xC^Iz
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Q+Sx5JUR~
FWT 1 1 1 1 1 12D>~#J
NPASS 50 uBr^TM$k&
ANNEAL 200 20 Q 6k 1;62Ntk
COLORS 3 riy @n<Z4
SNAPSHOT 10 m2i'$^a#
QUICK 50 50 z0yPBt1W
END a9+l :c@
#i t)
SPECIAL AANT _LYI #D
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 VL[ }
LLL 6 1 1 A BACK ZxDh94w/
LUL 35 1 1 A TOTL KOYU'hw
1N3qMm^
END w=|"{-ijo
GO j'2:z#
TIME pGwBhZnb>
======================================== 1@$n )r`
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° +NM` y=@@
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 %^zGM^PD
【Fno】=3 `vMrlKq
4s <|8
将上述变量填入数字即可。 D|8Pe{`
下面总结几种视场角的表示方法 NFAjh?#
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 dTATJ)NH
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 y)Y0SY1 \j
vrGx<0$
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 -45xa$vv
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 n'i~1pM,?
7uI~Xo ?N
情形三、广角镜头专用 :!cNkJa
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ^U5g7Emf
?'jRUf l
情形四、 @hz~9AII9
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 3|Vh[iAa\
}O7!>T
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： +~ZFao qf
1 ELEMENTS 原件数量 -9X#+-
2 RSTART 半径初始值 zCuN 8
3 THSTART 5nQxV wY
4 ASTART #P^cR_|\
5 SPECIAL AANT O{Y_j&1
_d J" 2rx
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。 P c'0.4
Gc1!')g!
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： sX,."@[
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。 1d E |q{
UpoTXA D}k
2 运行使用现象 c]OK)i-{l
笔者软件运行环境说明 @`D`u16]i
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 =Felo8+
处理器：i7-7700HQ CPU /,`40^U}
内存：8.00 GB EPn0ZwnS:M
`%5~>vP S
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。 >'MT]@vez
[attachment=113101] (G#QRSXc\
解决方案：重启软件 1|Q-|jq`
\c .^^8r
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。 $ HE ?B{
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。 wV& UB@
[attachment=113102] \0'0)@uziQ
ky^u.+cZ
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 -h|YS/$f
[attachment=113103] /z(;1$Ld6{
ndB [f
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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