| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 i ) Hjmf3
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： JsfX&dX0
1 专利 ； pNN 6P sLt
2 期刊论文 ； 'n7 )()"2
3 教材； pg\Ylk" T
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 'WEypz
5 光学论坛； v-;j44 sB
6 积累，经验总结； pXfg{ 2
7 PW法； _H:mBk,,
8 组合法； J2 "n:
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： eI z T(3(
Gz]p2K Bg
[attachment=113100] H\OV7=8
T+_pm DDN
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。 Sga/i?!
tpJe1 J<
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 S\"/=|\
======================================== 1LbJR'}
!3530BM CCD j Y>BU&
OFF 98 '%@fW:r~
CORE 10 z\z mAus
TIME "XWrd [Df
DSEARCH 1 QUIET TA=Vf A B
? mdgY1
SYSTEM l.r i ]e
ID 3530 BOARD LENS B'( /W@
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 (Kl96G<Wej
WA1 .656 .587 .546.486 .436 S&y (A0M
CORDER 3 1 5 H pHXt78
WT1 1 1 1 1 1 1(z&0Y ;
UNITS MM /Ulv/Thl
END 0ZY.~b'eu
9%>GOY
GOALS #HjiE
ELEMENTS 8 3g !tk9InG
FNUM 【Fno】 1wX0x.4d
BACK 0 0 R f)lFi
STOP MIDDLE 3jMHe~.E<
STOP FREE ?lg
RSTART 100 60 200400 :x*|?zII
THSTART 6 PNwXZ/N%
ASTART 6 {H
FF|Dx
RT 0.75 (1`z16
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
bL: !3|M
FWT 1 1 1 1 1 {\!_S+}{
NPASS 50 a}~Xns
ANNEAL 200 20 Q X G]ltSOy
COLORS 3 ! a"RHg:HO
SNAPSHOT 10 5l"/lGw
QUICK 50 50 6%/@b`vZ
END kPt9(E]
s6 8&AB
SPECIAL AANT =|)W#x9=
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 =YZyH4eI
LLL 6 1 1 A BACK 95Q{d'&
LUL 35 1 1 A TOTL $3aq+ w:
)<w`E{q
END MdzG2uZT
GO A#:5b5R
TIME F`W8\u'db
======================================== +8t dAw
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° W2CCLq1(
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 y H\z+A|
【Fno】=3 bVE t?E*+
o)_;cCr)q
将上述变量填入数字即可。 9 |Z25_sS
下面总结几种视场角的表示方法 Ep/ kb-~-
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 ]#n,DU}V
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 L
B:wo .X
]s3U +t?
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ;t '~
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Z)RoFD1]C
FX+;azE7
情形三、广角镜头专用 ! } u '%
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Y9h~ hD
$S~e"ca1
情形四、 m2!y;)F0
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 5ZG-3qj
,j{$SuZ M
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： !{@!:m3w
1 ELEMENTS 原件数量 Im9^mVe
2 RSTART 半径初始值 RS'%;B-)
3 THSTART M"
|Mte
4 ASTART TCW[;d
5 SPECIAL AANT /\=syl
Zj )B d* a
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。 _7?LINF9
B(< ;]
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Rk #@{_
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。 (+' *_
0QE2 e'}}-
2 运行使用现象 J%ym1A9
笔者软件运行环境说明 >L6 V!
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 lNtZd?=>
处理器：i7-7700HQ CPU vi+k#KE
内存：8.00 GB v M5u]u!
V,=V
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。 e<_p\LiOS
[attachment=113101] QO; W}c:N
解决方案：重启软件 qq0 bIfF\4
:-x F=Y(;
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。 p s:| YR
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。 OS c&n>\t
[attachment=113102]
r"s
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}]cKOv2
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 2"
(vjnfH
[attachment=113103] &M$s@FUY
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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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