| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 ~_\2\6%1^n
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： n ;Wf|>
1 专利 ； ]$*_2V3VA$
2 期刊论文 ； +f~3FXM
3 教材； *qOCo_=P8
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； LOo#
5 光学论坛； m M%BO(X{=
6 积累，经验总结； `I<|*vW
u
7 PW法； :Fk&2WsW:
8 组合法； , |B\[0p
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： fxa^SV
X fDQx!gJ
[attachment=113100] `Hu ;Gdj=
aM1JG$+7 G
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 .Cd$=v6
\Vq;j 1
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例
T8oASg!
======================================== j;vaNg|vQ
!3530BM CCD ~ 1!kU 4
OFF 98 HAdm,
CORE 10 T}On:*&
TIME M57( ,#g
DSEARCH 1 QUIET $dU N+9
t:n|0G(
SYSTEM $ {"St&(
ID 3530 BOARD LENS \Ki#"%S
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 h2snGN/{Hb
WA1 .656 .587 .546.486 .436 #bH[UId[
CORDER 3 1 5 <H#K `|Ag
WT1 1 1 1 1 1 arrcHf 4O
UNITS MM |e(x< [s5
END zK;t041 e
* a@UV%u
GOALS 2F]MzeW
ELEMENTS 8 8h 2?Q
FNUM 【Fno】 mY9K)]8
BACK 0 0 #d(r^U#I
STOP MIDDLE 6Z=H>w
STOP FREE ybkN^OEJ
RSTART 100 60 200400 Ss}0.5Bq
THSTART 6 upKrr
ASTART 6 ('oUcDOFTS
RT 0.75 )I9(WV x!]
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ^)I:82"|?
FWT 1 1 1 1 1 4v$AM8/o
NPASS 50 HB:i0m2fJW
ANNEAL 200 20 Q *4E,| IJ
COLORS 3 f{oWd]eAhb
SNAPSHOT 10 $4]PN 2d&
QUICK 50 50 GC2<K
END R PQ)0 .O7
egvWPht'_
SPECIAL AANT 4dAhJjhgD
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 b*i+uV?
LLL 6 1 1 A BACK %cL:*D 4oz
LUL 35 1 1 A TOTL ~Otf
" <
`Ea3z~<7M
END l|{<!7a
GO cCs:z
TIME &$f?XdZ7
======================================== N0f}q1S<-A
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° wr(?L7
$+
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 kzu=-@s
【Fno】=3 PHkvt!uH
v;7u"9t
将上述变量填入数字即可。 ,8 seoX^
下面总结几种视场角的表示方法 O&uOm: /(
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 y C#{nUdw
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 )e j8vm
Ns_d10rZ.
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ~c"c9s+o
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 2_C.-;!
vP!gLN]TV
情形三、广角镜头专用 *k -UQLJ
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 hv6>3gbr
5ZLH=8L
情形四、 B=7L+6
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 c-F& 4V
nYH k~<a
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： e9hQJ
1{)x
1 ELEMENTS 原件数量 : %gBcL9T
2 RSTART 半径初始值 -|5&3HVz
3 THSTART 3 0Z;}<)9
4 ASTART 9^n
]qg^
5 SPECIAL AANT *zcH3a,9"x
$Fj7'@1(
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。 tP9}:gu
JT+P>\\];'
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Jx]`!dP3
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。 }PVB+i M
!VW#hc \A5
2 运行使用现象 |8"HTBb\CW
笔者软件运行环境说明 ;%}
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 w[iQndu
处理器：i7-7700HQ CPU e=U7w7(s9
内存：8.00 GB .dV!d u
6m9Z5:xG
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。 yI!K
quMC
[attachment=113101] Rs dACP
解决方案：重启软件 > }iYZ[ V
YeQX13C "Z
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。 ]Q+Tm2{
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。 No?pv"
[attachment=113102] [ 6M8a8C
:Vg,[\I{
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 2&M
8Wb#
[attachment=113103] TUT>*
}.#C9<"}
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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