| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 4X|zmr:A
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： _J [P[(ab
1 专利 ； @s^-.z
2 期刊论文 ； F4{IEZ
3 教材； @\I#^X5lv
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； FxtI"g\0
5 光学论坛； 5/z />D;
6 积累，经验总结； TuqH*{NNy9
7 PW法； G*v,GR
8 组合法； W o ,?+I
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： lb1Xsgm{
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[attachment=113100] C"enpc_C/
8-6L|#J#
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。 { FT qu.
S 6,.FYH
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 xn|(9#1o
======================================== u> / TE
!3530BM CCD GvlS%
OFF 98 G owH]MO
CORE 10 2)~> R
TIME ei5~&
DSEARCH 1 QUIET D|#E9OQzs
da ~],MN
SYSTEM C"]^Q)aJN
ID 3530 BOARD LENS *HB-QIl
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 1g~R/*Jo
WA1 .656 .587 .546.486 .436 FU<Jp3<%
CORDER 3 1 5 ?[>3QE
WT1 1 1 1 1 1 kz7(Z'pw
UNITS MM gKCX|cULY
END G9@0@2aY8
w)jISu;RG
GOALS 8sK9G`
k
ELEMENTS 8 -n5)w* b,
FNUM 【Fno】 HLHz 2-lI
BACK 0 0 eQvg7aO;
STOP MIDDLE B4 8={
STOP FREE ~.lPEA %%
RSTART 100 60 200400 Lq!>kT<]!
THSTART 6 t <? ,F
ASTART 6 @!d{bQd ,
RT 0.75 eGbG w
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 m<2M4u
FWT 1 1 1 1 1 :S( ZzY
Q
NPASS 50 5.J.RE"M
ANNEAL 200 20 Q vEz"xz1j!]
COLORS 3 2T[9f;jM'
SNAPSHOT 10 t5IEQ2
QUICK 50 50 SOvF[,+
END Yp2e Bgo"
Nu~lsWyRI5
SPECIAL AANT 8|58 H
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 VTHH&$ZNq
LLL 6 1 1 A BACK ]L}dzA?:
LUL 35 1 1 A TOTL @2v_pJy^
4]}'Hln*U
END yyy|Pw4:Z
GO Hl
|z</*+
TIME i8HTzv"J
======================================== ('p 5:d
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° }?v )N).kW
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 LC!bIm5'
【Fno】=3 0NX,QD
x# 5A(g
将上述变量填入数字即可。 cDkf qcC
下面总结几种视场角的表示方法 D*|Bb?
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 _ZkI)o
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 K8Y=S12Ti
x ` )&J
B
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 Q>1[JW{$}
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 vd4ytC
cD'V>[h
情形三、广角镜头专用 0>Z _*U~6
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 fXQNHZ|4
nwCrZW
情形四、 sZF6h=67D
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 8E]F$.6U
W X6&oy>
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： kt$jm)UI~l
1 ELEMENTS 原件数量 rguC p}r
2 RSTART 半径初始值
c=.(!qdH
3 THSTART e'b(gD}
4 ASTART 85xR2 <:
5 SPECIAL AANT <B8!.|19
AbmA KA@
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。 pBA7,z"`mP
;q6Ki.D
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： LTx,cP
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。 3n}?bY8@5_
!ff&W1@
2 运行使用现象 ]+:^W^bs:
笔者软件运行环境说明 [RTs[3E^
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 =
6\ ^%
处理器：i7-7700HQ CPU ChXq4]
内存：8.00 GB n t7.?$
(,Df^4%7
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。 w!clI8v/
[attachment=113101] zu|\fP
解决方案：重启软件 9o:Lz5 o
$aXer:
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 R+!l(
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。 >]5P
3\AQV
[attachment=113102] F;0}x;:>
B%+T2=&$7
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 V-L"gnd&2
[attachment=113103] MfQ?W`Kop
M%;hB*9
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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