| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 ijB,Q>TgO
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： (I5ra_FVs
1 专利 ； _p.{|7
2 期刊论文 ； RFdN13sJ v
3 教材； f@mM&e=f
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； hl+Yr)0\
5 光学论坛； ;xc
6 积累，经验总结； J :(l&
7 PW法； 4hs4W,2!
8 组合法； {65X37W
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： 2h!3[ {M\
F t}tIP7
[attachment=113100] 2~)]E#9
I}=}S"v
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。 Yq_zlxd%F
/Kvb$]F+!
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 QQ9 Q[c
======================================== +l9avy+P (
!3530BM CCD e_TM#J(3
OFF 98 slx^" BF^
CORE 10 khfE<< $=
TIME ol\IT9 Zb~
DSEARCH 1 QUIET Ub$$wOsf
L[K_!^MZ
SYSTEM w <ID<
ID 3530 BOARD LENS c2nZd.SD|
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 /d4xHt5a
WA1 .656 .587 .546.486 .436 4$^=1a x
CORDER 3 1 5 i469<^A
WT1 1 1 1 1 1 R&QT
'i
UNITS MM Tla*V#: Ve
END
P/Z o
MouYZI)
GOALS zM!*r ~*k$
ELEMENTS 8 '54@ -}D
FNUM 【Fno】 Oq("E(z+f
BACK 0 0 ~$$V=$&
STOP MIDDLE #/:[ho{JQ
STOP FREE oOlI*/OMb
RSTART 100 60 200400 gLH(Wr~(a
THSTART 6 (Gc5l MiX3
ASTART 6 :\[ F=
RT 0.75 y^
:x2P
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Z Uh<2F
FWT 1 1 1 1 1 ^:],JN
k
NPASS 50 (_ T&2%
ANNEAL 200 20 Q nxt1Y04,H
COLORS 3 SnqLF
/d
SNAPSHOT 10 f t7wM i
QUICK 50 50 Di6:r3sEO
END o8,K1ic5#
5~kf:U%~
SPECIAL AANT g#AA.@/Z
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ?tcbiXRG+
LLL 6 1 1 A BACK n RGH58
LUL 35 1 1 A TOTL |'.SOm9)*
S("bN{7nE
END S8y4 p0mV
GO R[V%59#{Z
TIME ,wV2ZEW}e
======================================== "*0
szz'
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 1@y?O WC
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ^K"`k43{
【Fno】=3 Np<A ak
)Q8Q#S
将上述变量填入数字即可。 82<L07fB
下面总结几种视场角的表示方法 \ Q6Ip@?
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 WO{N@f^
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 z23KSPo
, QQ:o'I!
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 K5KN}sRs"
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 =$'Zmb
[D
:$WRV-
情形三、广角镜头专用 uC3$iY:_e
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ;2iZX=P`n
vfj Ipg%i
情形四、 J kA~Ol
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 YGHWO#!Gp
t@ Jo ?0 s
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： kO.rgW82
1 ELEMENTS 原件数量 \yy!?UlaI
2 RSTART 半径初始值 )#Id 2b~
3 THSTART My
^pQ]@
4 ASTART T/3UF
5 SPECIAL AANT :!/}*B
e nNn*.*|
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。 c.~|)^OXXO
uJWX7UGuz
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： V THDGBU
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。 +Lyh F2
wOsr#t7
2 运行使用现象 RI`A<*>w
笔者软件运行环境说明 d.
a> (G
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 jIl-}/2
处理器：i7-7700HQ CPU /i"EVN`t
内存：8.00 GB F ^\v`l,
6?74l;
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。 s?2;u p*D
[attachment=113101] n`hSn41A
解决方案：重启软件 *rbayH
FYj3 !
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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。 )SQ g
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。 52 ~k:"c
[attachment=113102] ux }DWrR
MG<~{Y84}
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 c{ <3\
[attachment=113103] ] * Hz'
eDm,8Se
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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