| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 GWInN8.5
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： a9Fm Y`
1 专利 ； )SX6)__
2 期刊论文 ； egvy#2b@
3 教材； +z =%89GJ
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ~y2 )&x
5 光学论坛； ` SjD/vNE
6 积累，经验总结； Ydh<T F4!
7 PW法； @qPyrgy
8 组合法； EotwUT|
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： = *g$#l4
`GQiB]Z
[attachment=113100] akhL\-d)al
zZ9<4"CIk
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 hO/5>Zv?
*?bk?*?s
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 oKYh E
======================================== Z|(c(H2
!3530BM CCD pf8O`e,Awf
OFF 98 :5S |x/
CORE 10 S&3 X~jD(1
TIME h
??C4z
DSEARCH 1 QUIET V[Rrst0yo
P-+M,>vNy[
SYSTEM *NW QmC ~
ID 3530 BOARD LENS ^.#X<8hr
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 #$=8g
RZj
WA1 .656 .587 .546.486 .436 Q)Iv_N/
CORDER 3 1 5 [vWkAJ'K
WT1 1 1 1 1 1 9$+^"ilk
UNITS MM Y=a v8Y|`
END sm;E2BR$
`
m-ph }
GOALS y~ _za(k
ELEMENTS 8 %i$M/C" (
FNUM 【Fno】 -R&E ,X7N
BACK 0 0 N^\2
_T
STOP MIDDLE c6,s+^^
STOP FREE f6B-~x<l
RSTART 100 60 200400 DB`$Ru@
THSTART 6 5L-lpT8P
ASTART 6 7}ws
|4Y
RT 0.75 x}?DkFuxb
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ;%u_ ;,((
FWT 1 1 1 1 1 "{A*(.
NPASS 50 pw,O"6J*
ANNEAL 200 20 Q : 8^M5}
COLORS 3 7m:|u*ij2~
SNAPSHOT 10 7uPZuXHxcu
QUICK 50 50 a)!![X?\
END b4Z`y8=
?P""KVp o
SPECIAL AANT <0u\dU
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 /m `}f]u
LLL 6 1 1 A BACK d4Co^A&
LUL 35 1 1 A TOTL khU6*`lQ
*Y85DEA
END i c*->- !
GO ~+O `9 &
TIME jR{-
======================================== $#% U\mI z
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° _wf5%(~b
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ;V_.[aX
【Fno】=3 &5\^f?'b7
#z ON_[+s9
将上述变量填入数字即可。 d<Ggw#}:m
下面总结几种视场角的表示方法 EL^8zyg%%
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 eV"!/A2:N5
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 )~ 0}Et l
D.'h ?^ kA
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ]N*L7AVl
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ^ SZw`]
.VT;H 1#
情形三、广角镜头专用 NS`07 #z^
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 d1v<DU>M
HTmI1
情形四、 V=pMq?Nr
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 UMV)wy|j
^ eQFg>
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： F{<5aLaYti
1 ELEMENTS 原件数量 dsJm>U)
2 RSTART 半径初始值 @q K]JK
3 THSTART bS .s?a
4 ASTART /~De2mq1
5 SPECIAL AANT 7A5p["?Z
&FSmqE;@^
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 7kKuZW@K-
q:I$EpKf?Q
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： .evbE O 5
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。 ,LD m8
kb71q:[
2 运行使用现象 {~SaRB2<'
笔者软件运行环境说明 hi ~}
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 'Ji eIKu
处理器：i7-7700HQ CPU iPq & Y*
内存：8.00 GB ~9 \$5n)a
$9 + YNgW>
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 ~C-,G"zw&G
[attachment=113101] 9'?se5\
解决方案：重启软件 bB!#:j>(v
?38lHn`FyQ
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 c.A Yx I"
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 UiH!Dl}<
[attachment=113102] A4.4Dji,x
xg<Hxn,<M
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 =-N iO@5o
[attachment=113103] `lO(s%HC
(a@?s$LG
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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