| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 :>c33X}
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： |9Q4VY'";
1 专利 ； 9{]U6A*K0w
2 期刊论文 ； 1/:WA:]1 ,
3 教材； &Rdg07e;>
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； fucG 9B
5 光学论坛； 4"U/T 1&
6 积累，经验总结； 5ro^<P0f**
7 PW法； f .-b.nNf
8 组合法； YzNSZJPD
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： P>j^w# $n
-|YG**i/
[attachment=113100] :c)N"EJlI2
4i|yEf
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 >Z r f}H
|WwC@3)
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 Dukvi;\
======================================== 3 }~.#`QeY
!3530BM CCD cNOtfn6?F
OFF 98 z-ns@y(f@X
CORE 10 8T-/G9u
TIME &y_Ya%Z3*e
DSEARCH 1 QUIET /6",#B}%b
XT+V> H I
SYSTEM W>W b|W
ID 3530 BOARD LENS Vi1l^ Za
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 |I \&r[J
WA1 .656 .587 .546.486 .436 t$~CLq5a d
CORDER 3 1 5 2[}
O:
WT1 1 1 1 1 1 C)Ep}eHjf_
UNITS MM &Z'3n9zl
END 6)=`&>9
+guCTGD:
GOALS Jj%"
ELEMENTS 8 iF,%^95=
FNUM 【Fno】 AwnQ5-IR\
BACK 0 0 t^ Z-0jH
STOP MIDDLE WAq! _xE
STOP FREE 2 8 Q\{Z.
RSTART 100 60 200400 oD<aWZ"Z
THSTART 6 <tUl(q+ty
ASTART 6 m4\e `nl
RT 0.75 "t0l)P*C}
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 c o 8bnH
FWT 1 1 1 1 1 Z-%zR'-?*
NPASS 50 l(A)G d5>
ANNEAL 200 20 Q ^ k J>4
COLORS 3 d)>b/0CZ
SNAPSHOT 10 _p*a `,tK
QUICK 50 50 /aV;EkyO,
END t ]gZ^5
5nV IC3N+1
SPECIAL AANT R1 C}S
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 +h ]~m_O
LLL 6 1 1 A BACK v_|k:l
LUL 35 1 1 A TOTL w`YN#G
g{6FpuA|0
END Lm&BT)*
GO ~n=oPm$ pR
TIME -kk0zg
&|i
======================================== JI c(hRf9>
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° *3iEO>
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ;IOM3'5 T@
【Fno】=3 J5!-<oJ/
sEymwpm9
将上述变量填入数字即可。 -xXdT$Xd
下面总结几种视场角的表示方法 yQcIfl]f
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 :y.~IQN
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 I:6H65(&
, Dab(
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 icK$W2<8mg
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 xs6k r
&#zx/ $
情形三、广角镜头专用 V]Rt[l]
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Z'UhJu D5
: al
,zxs
情形四、 g4 3(N!@g
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Q h{P>}
I@oSRB
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： >fi_:o
1 ELEMENTS 原件数量 !bIE% cq
2 RSTART 半径初始值 1'! D
3 THSTART oj/#wF+
4 ASTART m[CyvcF*u
5 SPECIAL AANT KV)if'
!k Heslvi
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。 l(9AwVoAR|
2>[x e
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Jcy+(7lE)
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。 j&u/T
IczMf%
2 运行使用现象 ]!]B7|JFJ
笔者软件运行环境说明 nAC>']K4$
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 .}5qi;CA
处理器：i7-7700HQ CPU AJ3%Z$JJ;s
内存：8.00 GB :='I>Gn
$ V !25jQ
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。 OdpHF~(Y/
[attachment=113101] i &%m^p
解决方案：重启软件 <#wVQ\0C
S,EL=3}, =
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。 6RG63+G
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。 {+]tx46$
[attachment=113102] FJ{/EloF
\ a4X},h\
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 O^PN{u
[attachment=113103] +cbF $, M4
YG /@=Z.
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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