| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 Z/ "jLfP
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： p]d3F^*i
1 专利 ； .\0PyV(
2 期刊论文 ； kaxAIk8l
3 教材； `(|jm$Q
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； /aepE~T
5 光学论坛； su~ _l[6
6 积累，经验总结； wo;`D
7 PW法； 'F'v/G~F
8 组合法； Z8 \c'xN
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： ;c5Q"
[XA
f=x
[attachment=113100] o0:[,oc k
o=`FGowF
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 K!q:A+ ]
,:!X]F#d$
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ?)9mHo^
======================================== 6 6"-Xf~u
!3530BM CCD VWoxi$3v
OFF 98 Ju$vuEO
CORE 10 ;;E " +.
TIME kve{CO*
DSEARCH 1 QUIET UE4zmIq
'l$<DcBj
SYSTEM m /"\+Hv
ID 3530 BOARD LENS gt3;Xi
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 RVmD&
WA1 .656 .587 .546.486 .436 M2ig iR
CORDER 3 1 5 fu/v1Nhm
WT1 1 1 1 1 1 gk+$CyjJ
UNITS MM fDmGgD?
END PjEKZHHz
&Y2mLPB
GOALS :F:<{]oG_
ELEMENTS 8 p< *\f
FNUM 【Fno】 Hh=D :kE
BACK 0 0 G`NH ~C
STOP MIDDLE
^a@Vn\V1
STOP FREE W! FmC$Kc
RSTART 100 60 200400 (o, &P9
THSTART 6 D/_=rAl1
ASTART 6 ` ` o:N`
RT 0.75 S5ofe]tS@
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 J;Az0[qMR
FWT 1 1 1 1 1 R aFk/mSw
NPASS 50 ': Gk~
ANNEAL 200 20 Q FJ3Xeo s4|
COLORS 3 EJYfk?(B
SNAPSHOT 10 SE+K"faKQ
QUICK 50 50 xUE 9%qO
END 7 ~[1%`
0(VQ wGC[
SPECIAL AANT w U.K+4-k
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 /ve8);cH\
LLL 6 1 1 A BACK vs|>U-Mpw~
LUL 35 1 1 A TOTL ~SkdP7 )
x,"'\=|s*
END <{.o+~k
GO 8cy#[{u`;
TIME uQ#3;sFO
======================================== 1c S{3
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° hqVx%4s*J
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
v4sc
【Fno】=3 M?5[#0"&V
Q nikgV
将上述变量填入数字即可。 M:h~;+s
下面总结几种视场角的表示方法 +` B m
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 A(#hyb#
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Y[x9c 0
pD D0 QO
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 NL))!Pi
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 w5|az6wZB!
& v=2u,]T
情形三、广角镜头专用 +u*WUw! %
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Dm6WSp1|b
X\\WQxj
情形四、 6 l IFxc
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 eFvw9B+
0mL#8\'"
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： T$13"?sr=
1 ELEMENTS 原件数量 )` S,vF~
2 RSTART 半径初始值 nK Rx_D$d
3 THSTART r: n ^U#
4 ASTART XXacWdh \
5 SPECIAL AANT ciI;U/V
j2 " j Cv
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。 =kohQ d.n
^r73(8{)
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： lK EdpF<
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。
Mi.xay%
5SFeJBS
2 运行使用现象 H-?SlVsf
笔者软件运行环境说明 ? e%Pvy<i
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 u!mUUFl
处理器：i7-7700HQ CPU $zq`hI!1
内存：8.00 GB Z<z(;)?c
& :x_
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。 z^S=ji U++
[attachment=113101] K=VYR Y
解决方案：重启软件 +LV~%?W
/o g2+!
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。 Ln vC{#TFO
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 m"a3Nb
[attachment=113102] U,Nf&g
OOs Y{8xM
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 PoY+Y3
[attachment=113103] i3s-l8\\z
UyBI;k^]
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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