| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 h%; e0Xz|
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： "@A![iP
1 专利 ； 7hW+T7u?
2 期刊论文 ； %@ a8P
3 教材； L4u;|-znw
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； .nu @ o40
5 光学论坛； @ V08U!
6 积累，经验总结； /MMd`VrC2
7 PW法； :F,O
8 组合法； 5!YA o\S
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(;U@3G
&6 s) X
[attachment=113100] ml0.$z
UJfT!= =U
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 T{qTj6I
{>LIMG -f
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 HoV^Y6
======================================== vb 1@yQ
!3530BM CCD Z/x*Y#0@n
OFF 98 fDE%R={!n5
CORE 10 KrVcwAcq|1
TIME ih,%i4<}6m
DSEARCH 1 QUIET BqDKT
9a\nszwa
SYSTEM <IW#ME
ID 3530 BOARD LENS fO' Wj`&a
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Zwcy4 >8
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ] Z8Vj7~
CORDER 3 1 5 H>9CW<8
WT1 1 1 1 1 1 w -Nhs6
UNITS MM t }IkK=f
END Uv
YF[@
g (VNy@
GOALS ;.xoN|Per
ELEMENTS 8 . =m,hu~
FNUM 【Fno】 *k"|i*{
BACK 0 0 lis/`B\x
STOP MIDDLE _&K
STOP FREE P%)gO
RSTART 100 60 200400 `%+ mO88o
THSTART 6 yC
7 7c=
ASTART 6 ?USQlnr:R/
RT 0.75 q-nSLE+ _;
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 t8^m `W
FWT 1 1 1 1 1 ??TMSH
NPASS 50 KH\b_>wU2
ANNEAL 200 20 Q ^p n(=4
COLORS 3 ~GE$myUT\p
SNAPSHOT 10 ycFio ,
QUICK 50 50 V8eB$in
END ]9}HEu;1M
.B#l5pfvP
SPECIAL AANT tXJU vish
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 QwhRNnE=
LLL 6 1 1 A BACK l5l>d62
LUL 35 1 1 A TOTL ikE<=:pe
Fnk_\d6Ma
END n| GaV
GO hOhS)
TIME .0R v(Y
======================================== _ gKe%J&
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 2pd vWWh3l
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 f gihy
【Fno】=3 r`c_e)STO
4&/j| 9=X
将上述变量填入数字即可。 ;3_l@dP"
下面总结几种视场角的表示方法 ''\;z<v
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 =] 3tUD
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ? FfC
j qr1V_ 3(
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 K't]n{$
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 nx0K$ Ptq
sg E-`#
情形三、广角镜头专用 5 Sk W-+$
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 iAa;6mH
eAPXWWAZJ1
情形四、 j5@:a
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 <AJ97MLcc
;-Um Y}MU
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： qY 4#V k
1 ELEMENTS 原件数量 ktDC/8
2 RSTART 半径初始值 _)]CzBRq\6
3 THSTART 4 Jx"A\5*G
4 ASTART YJ (*wByM
5 SPECIAL AANT A)ipFB
6K
t43)F9!
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。 :_ M;E"9R
B c2p(z4
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： .xB u-?6s6
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。 uYr fm:4S
/ g 2b
2 运行使用现象 V ]90
笔者软件运行环境说明 If%/3UJ@
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 I@\OaUGr+
处理器：i7-7700HQ CPU %/updw#{B
内存：8.00 GB L e%Z V%,
9P{;H usNw
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。 T6ENtp
[attachment=113101] b%cF
解决方案：重启软件 RoAlf+&Qb
ytNO*XoR
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。 =_0UD{"_0
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。 =/\:>+p^.y
[attachment=113102] ]vuwkn+)
S 8e{K
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 h,"4SSL
[attachment=113103] A/`%/0e
q{+_
<2U|
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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