| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 ~hk;OB ;
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： z^etH/]Sy
1 专利 ； Bc!ZHW *&
2 期刊论文 ； gl$ Ks+o d
3 教材； Y!K5?kk
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； yG ,oSp|
5 光学论坛； K4[X P]\jr
6 积累，经验总结； %^?yI
7 PW法； !gKz=-C
8 组合法； XP |qY1
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： K*]^0
@_L:W1[
[attachment=113100] Ny6 daf3f
:1 Y *&s
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。 6iZ:0y0t+6
Xe J|Z)qZ
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 J,&B
======================================== O5lP92],
!3530BM CCD ku&m)'
OFF 98 j/Dc';,d.(
CORE 10 qVidubsW
TIME v
Wt{kg;
DSEARCH 1 QUIET kR1dk4I4
Z6F^p8O-
SYSTEM M#U #I :z%
ID 3530 BOARD LENS \L I 2=J*
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ifYC&5}SI
WA1 .656 .587 .546.486 .436 =/6rX"\P
CORDER 3 1 5 v6$ }saTX
WT1 1 1 1 1 1 RhPEda2
UNITS MM <8SRt-Cr
END EK
JPe eRY
Onqd2'%<
GOALS YM(` E9{h
ELEMENTS 8 ,];4+&|8kW
FNUM 【Fno】 #dKHU@+U"
BACK 0 0 V jc*D]
STOP MIDDLE D{ J+}*y
STOP FREE [tP6FdS/M=
RSTART 100 60 200400 "92Z"I~1
THSTART 6 j_I
ASTART 6 TX%W-J _
RT 0.75 ENEn Hu^
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 m K);NvJ!
FWT 1 1 1 1 1 HfN:oww
NPASS 50 +1] xmnts
ANNEAL 200 20 Q -$8M#n,
COLORS 3 Bv)4YU
SNAPSHOT 10 } XJZw|n
QUICK 50 50
F[65)"^
END =q4 QBAW
51Nh"JTy
SPECIAL AANT L+b"d3!G&%
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ] SErM#$*
LLL 6 1 1 A BACK (ru9Ke%Dx
LUL 35 1 1 A TOTL U_/<tWl\[3
%mv9+WJN.
END :M%s:,]R
GO UhX`BGpM{
TIME &7gE=E(M
======================================== n5yPUJK2L6
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° yzml4/ X
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 N-+`[8@(P<
【Fno】=3 [8sL);pJO
pK M5<1J
将上述变量填入数字即可。 ic+tn9f\
下面总结几种视场角的表示方法 )%}?p2.
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 jgb>:]:
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 DJF-J#
r$7D;>*O{
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 j+p=ik
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 }k-rOi'jL
wJ | wAS
情形三、广角镜头专用 &;)6G1X1
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 wF`9}9q
;zbF~5e
情形四、 =}12S:Qhj
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 r|bvpZV
+QqEUf<U*,
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： cX 64 X
1 ELEMENTS 原件数量 7;_./c_@
2 RSTART 半径初始值 Ff\U]g
3 THSTART ~IB~>5U!
4 ASTART 4~G++|NQ
5 SPECIAL AANT )I`6XG
U
=()T}b>
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。 {FavF 9O
E+ 6 5
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： p^LUy LG`
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。 Jk.Ec )w
"~f=7
2 运行使用现象 F?L TWm
笔者软件运行环境说明 D [ #1~M
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 =;1MpD
处理器：i7-7700HQ CPU XZaei\rUn)
内存：8.00 GB JvHGu&N r!
4Qr16,Us
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。 =9oN#4mWK
[attachment=113101] $=j}JX}z
解决方案：重启软件 C?Sy90f
]i=\5FH e
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。 Q6cF <L`bW
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。 &oWdBna"_
[attachment=113102] Jmln* ,Ol7
F1@gYNbI,
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 |zV-a2K%J
[attachment=113103] K4vl#*qn
lW,rzJ1
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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