| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 aW7{T6.,
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： !Zb NW4rIP
1 专利 ； BJ k:h-m [
2 期刊论文 ； owTW_V
3 教材； "_ b
Sy
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； p#O#M N*
5 光学论坛； hi>Ii2T
6 积累，经验总结； /d5_-AB(v
7 PW法； hA?j"y0?
8 组合法； h)q:nlKUW
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： l!\C"f1o,
](NSpU|*
[attachment=113100] tnbaU%;|J
{a9Z<P
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。 ;h_"5/#
$nQ; ++
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ]DdD
FLM
======================================== MC/$:PV
!3530BM CCD qFW-
~T
OFF 98 M|FwYF^
CORE 10 YL&$cT] 1
TIME :7IL|bA<
DSEARCH 1 QUIET C/e`O|G
a=gT GG"9
SYSTEM BnqAv xX
ID 3530 BOARD LENS C ^Tc9
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 *#Hi W)
WA1 .656 .587 .546.486 .436 SY["(vP%#
CORDER 3 1 5 %,MC nu&Z
WT1 1 1 1 1 1 |!dyk<}oIu
UNITS MM 8iD_md_[
END pq*b"Jku1
N7%J y?-+
GOALS 9x&,`95O
ELEMENTS 8 j*Q/vY!T
FNUM 【Fno】 >DQl&:-)t
BACK 0 0 @\S a)
STOP MIDDLE J$&!Y[0
STOP FREE {O#=%o[
RSTART 100 60 200400 A) p}AEBc
THSTART 6 QY-P!JD
ASTART 6 b ^ ly
RT 0.75 TF|GGY i
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 0gHJ%m9s
FWT 1 1 1 1 1 P$.Azrl
NPASS 50 29 u"\f a
ANNEAL 200 20 Q DyG3|5s1R
COLORS 3 Uk-^n~y
SNAPSHOT 10 G?e,Q$
QUICK 50 50 O~9
%!LAu
END Vfp{7I$#6"
-n!.PsGO>
SPECIAL AANT )& %X
AW{
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 "Z }'u2%\m
LLL 6 1 1 A BACK h(] O;a-
LUL 35 1 1 A TOTL -a]oN:ERb
R8Lp8!F'
END )#T (2 A
GO h -+vM9j
TIME R7e`Wn
======================================== k 5xzC&
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° c _O| ?1
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 '%V ;oJ"
【Fno】=3 kE,~NG9P
jIZQ/xp8_
将上述变量填入数字即可。 `HgT 5}
下面总结几种视场角的表示方法 odny{ePAf
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 Z5[ t/
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Q Z"Lh
Bca\grA
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 .gv J;A7
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 :bW}*0b-
W&}R7a@:<~
情形三、广角镜头专用 =! 9+f
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 QT9(s\u
a>.2Q<1
情形四、 p44d&9
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 +~ :1H.
45edyQ
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： '- 4);:(^
1 ELEMENTS 原件数量 t\CVL?e`
2 RSTART 半径初始值 my [ )/'
3 THSTART $9+}$lpPd
4 ASTART 6t *pV
[
5 SPECIAL AANT (".`#909
T}$1<^NK
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。 5sM-E>8G^{
ZJ 8~f
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： g>_6O[;t%
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。 O=MO M
d&(GIH E&d
2 运行使用现象 G! zV=p
笔者软件运行环境说明 2!-ZNd:(+
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 c*1t <OAS~
处理器：i7-7700HQ CPU P_z3TK
内存：8.00 GB )j4]Y dJ
V Z}^1e
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。 >9Fs)R]P
[attachment=113101] ?c+_}ja,
解决方案：重启软件 6QLWF @
)T(xQ2&r4
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。 {|^9y]VFu
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。 tUGnD<P
[attachment=113102] Gz+Bk5#{
3K @dW"3
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 gv r "F
[attachment=113103] $iEM$
Vu*yEF}
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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