| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 \I\'c.$I.Y
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： !6wbg
1 专利 ； 3,K*r"=
2 期刊论文 ； 3xW;qNj:!l
3 教材； V zx%N.
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ,]N!I%SI
5 光学论坛； GQ-o wH]
6 积累，经验总结； 6g ,U+~
7 PW法； o3;u*f0rWn
8 组合法； $E^#DjhRQ3
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： VD \pQ.=
o(W|BD!
[attachment=113100] k?.HW?=zy
C { }s
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 ^}2 ie|
/D[GXX
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 !Xwp;P=
======================================== Bc4{$sc"O
!3530BM CCD p6V`b'*>
OFF 98 Sa&~\!0t
CORE 10 B[ f{Ys
TIME Ih}I`wY-
DSEARCH 1 QUIET Ii?"`d +JA
YbC6&_
SYSTEM u.gh04{5
ID 3530 BOARD LENS o} #nf$v(
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ?4
`K8
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ~6'6 v 8
CORDER 3 1 5 ~'WvI A
(
WT1 1 1 1 1 1 qYFol# =%
UNITS MM 5eC5oX >
END _%s _w)
fB5Bh;K
GOALS D PnKr/
ELEMENTS 8 s,^?|Eo;0
FNUM 【Fno】 `h M:U
BACK 0 0 XN"V{;O P1
STOP MIDDLE "F+
9xf&r
STOP FREE )o[ O%b
RSTART 100 60 200400 I}Z[F,}*J
THSTART 6 (
$3j
ASTART 6 \n850PS
RT 0.75 [;VNuF
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 :~^ec|tp
FWT 1 1 1 1 1 0D>~uNcT}
NPASS 50 J
p .wg
ANNEAL 200 20 Q 1!\!3xa V
COLORS 3 yXN E2K
SNAPSHOT 10 Q8M& nf
QUICK 50 50 w\; =3C`
END @Q x|!%
i^uC4S~
SPECIAL AANT +byw*Kk
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 b]s=Uv#)
LLL 6 1 1 A BACK ja~b5Tf9
LUL 35 1 1 A TOTL +D4Nu+~BSN
k Tex>1W;
END <uL?7P
GO UL[4sv6\9
TIME C[r YVa
.
======================================== 7& k lX
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° N{/q
p
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Xr M[8a
【Fno】=3 9Pd~
jjvm<;lv
将上述变量填入数字即可。 ;FZ\PxN
下面总结几种视场角的表示方法 K4n1#]8i
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 )X\.Xr-6q
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 8Mg4y1)RU
f \~e& `PV
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 V{Idj\~Jh
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 7^KQQ([
]Nt97eD)
情形三、广角镜头专用 W\U zw,vI
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 yixW>W}
=Mn! [
情形四、 30>TxL=&
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 gRdE6aIZ
) 0AE*S
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： 4,s: G.g
1 ELEMENTS 原件数量 <$Uj
~jN
2 RSTART 半径初始值 e^&YQl
3 THSTART RO wbzA)]r
4 ASTART 6{azzk8
5 SPECIAL AANT 8)"KPr63M
<mY`< (bc
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。
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r.i.w0B(
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 5B2x#
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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。 _5U
Fml9
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2 运行使用现象 TWx<)
笔者软件运行环境说明 a2=wJhk
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 308w 0eP
处理器：i7-7700HQ CPU IH~H6 US
内存：8.00 GB fwsq:
U" m!f*a
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。 jcq(=7j
[attachment=113101] 0M8 JE9 Kx
解决方案：重启软件 f!LZT! y
Fa+PN9M`?.
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。 a
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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。 5)$U<^uy
[attachment=113102] 87<y_P@{
o4~ft!>
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 j~Gu;%tq
[attachment=113103] m qw !C
"E''ZBLO~
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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