| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 ^ P 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： 1K Fd
~U
1 专利 ； J&A1]T4d
2 期刊论文 ； TKB8%/_p
3 教材； nwFBuP<LR
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； /~NX<Ye&
5 光学论坛； c]4X` 3]
6 积累，经验总结； Wk%|%/:
7 PW法； >(RkoExO/
8 组合法； 3``JrkPI
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： 'nTlCYT
5P!ZGbG
[attachment=113100] sX1DbEjj[o
eFiG:LS7
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。 r CPIz<
:h(HKMSk1
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 wn[)/*(,$(
======================================== *Jsb~wta
!3530BM CCD 05wkUo:9
OFF 98 a=MN:s?Fc0
CORE 10 Q!l(2nva
TIME vb>F)X?b_
DSEARCH 1 QUIET w/#7G\U
F $t]JM
SYSTEM )g@+
MR
ID 3530 BOARD LENS ED` 1)1<
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 f;'*((
WA1 .656 .587 .546.486 .436 5M5Bm[X
CORDER 3 1 5 ~5P9^`KNH
WT1 1 1 1 1 1 z*},N$2=
UNITS MM IWv(G Qx
END yj:@Fg-3g
i@rtt
M
GOALS 2y`h'z
ELEMENTS 8 x1 |/
FNUM 【Fno】 mx9vjW fy
BACK 0 0 ljbAfd
STOP MIDDLE $mJv\;t
STOP FREE }b2YX+/e$f
RSTART 100 60 200400 c+FTt(\8.
THSTART 6 q1rj!7
ASTART 6 pT,8E(*l2
RT 0.75 zH1 ; h
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ~R|9|k
FWT 1 1 1 1 1 n-9xfn0U~#
NPASS 50 #L.,a TA<
ANNEAL 200 20 Q chICc</l&
COLORS 3 $@Vn+|
Ix
SNAPSHOT 10 'Ix@<$~i3F
QUICK 50 50 mqZK1<r
END yr%[IX] R
%IO*(5f
SPECIAL AANT v< P0f"GH
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 fw&*;a z
LLL 6 1 1 A BACK QT c{7&
LUL 35 1 1 A TOTL ,b5'<3\
b+~_/;Y9
END T<*)Cdid
GO *O[/KR%
TIME a_Xwi:e<
======================================== GFFwk4n1
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° }# s{."
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 WWp MuB_G
【Fno】=3 xb\EJ1M>
[63\2{_^v
将上述变量填入数字即可。 Q"I(3 tp9[
下面总结几种视场角的表示方法 )%^l+w+&
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 ~ \am% r>
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 =AO
(
e 6mZ;y5_
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 %Yu~56c-
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 D?dBm
zTc;-,
情形三、广角镜头专用 AFi_P\X
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 AUD) =a>
cvsH-uA p
情形四、 W.^zN' a
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 fnq 3ic"V
uzH MQp
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： B . y}S
1 ELEMENTS 原件数量 L(|K{vH h]
2 RSTART 半径初始值 aV$kxzEc
3 THSTART }.o.* N
4 ASTART t"B3?<?]
5 SPECIAL AANT 9]v,3'QI
_. 9 5>`
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 +q
pW"0[
"73*0'm
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 4~Qnhv7
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 6 rnFXZ\
=0?5hxM d
2 运行使用现象 [~8U],?1
笔者软件运行环境说明 (9`dLw5
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ^N^G?{EV/#
处理器：i7-7700HQ CPU +.~K=.O)
内存：8.00 GB kSV(T'#x
)n)AmNpq
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 BI%^7\HZ
[attachment=113101] (2eS :1+'8
解决方案：重启软件 ,marNG
s'yR 2JYv
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 [y8(v ~H
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 x1Gx 9z9
[attachment=113102] -F?97&G$
l)\Q~^cxd
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 <-.@,HQ+
[attachment=113103] WOn< JCh]
/wEl\Kx
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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