| 小火龙果 |
2022-06-22 14:44 |
SYNOPSYS 有奖征文来稿 四
SYNOPSYS 如影相随 Y*`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： rbZ 6V :
1 专利 ； -L50kk>h
2 期刊论文 ； V?z{UZkR
3 教材； !#gE'(J;c
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW；
k t0{-\
p
5 光学论坛； o-<_X&"a|5
6 积累，经验总结； 3pjYY$'
7 PW法； RT A= |q
8 组合法； qg:I+"u
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： p6l@O3
(?3 \.tQ}}
[attachment=113100] ;)pV[3[
+rpd0s49
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 Ollv _o3
Xg3[v3m|
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 &vvx "
======================================== 8 ]MzOGB8
!3530BM CCD pV|?dQ
OFF 98 9Kx:^~}20o
CORE 10 8+cpNX
TIME Q|z06_3i
DSEARCH 1 QUIET jz7ltoP
:. <TWBo V
SYSTEM +9F#~{v`4a
ID 3530 BOARD LENS 4S EC4yO
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 EA E\Xv
WA1 .656 .587 .546.486 .436 [ .uaO
CORDER 3 1 5 >MY.Fr#.m
WT1 1 1 1 1 1 K 0H!Ds9
UNITS MM v/+}FS =
END EAXU{dRV
9v,8OK)
GOALS ]hVXFHr R
ELEMENTS 8 ,( W98}nB
FNUM 【Fno】 <n#V
BACK 0 0 pyJOEL]1F
STOP MIDDLE rw0lXs#K<E
STOP FREE {^MAd C_
RSTART 100 60 200400 #$B,8LFz,$
THSTART 6 A1}+j-D7!y
ASTART 6 Y]Vc}-a(h
RT 0.75 "$ cT*}br
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 W&f Py%g
FWT 1 1 1 1 1 xxcDd_z
NPASS 50 <FT\u{9$
ANNEAL 200 20 Q tsVhPo]e0
COLORS 3 <@!kR$Rd
SNAPSHOT 10 CyDf[C)=
QUICK 50 50 8'Bl=C|0X
END 0BE^qe
<OfzE5
SPECIAL AANT iB`]Z@ZC
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 j|dzd<kE6
LLL 6 1 1 A BACK EXzNehO~e
LUL 35 1 1 A TOTL gc) 3
&'\+Z
END b/Q"j3
GO e`1s[ ^B
TIME 6mpUk.M"
======================================== =U`c
}dhS
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° \ySc uT
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ^WPV
【Fno】=3 tSa%ZkS
_cN)q
将上述变量填入数字即可。 vqZM89 xY
下面总结几种视场角的表示方法 G{=$/&St
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 _'p;V[ (+M
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 5B/\vLHg4
i>zyn-CuW
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 rqJj!{<B
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 .cog9H '
&\[J
情形三、广角镜头专用 Lb 4!N` l
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 @??
6 )C
P32'`!/:
情形四、 gg_(%.>
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 J"|$V#
UF&Wgj [
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： )E 2Lf ]
1 ELEMENTS 原件数量 M'7x:Uw;
2 RSTART 半径初始值 Kp;o?5H
3 THSTART .6#2i <oPW
4 ASTART H/{3
i
5 SPECIAL AANT ?=rh= #
TY?io@
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。 ka %p S
0M -AIQ5
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： O0YGjS|d
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。 iO`f{?b
[' 1?'*
2 运行使用现象 dUSuhT
笔者软件运行环境说明 f` J"A:
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 )6WU&0>AU8
处理器：i7-7700HQ CPU
b6BIDuRb
内存：8.00 GB ! iqz 4E
-H]O&u3'c
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。 <{kj}n xz
[attachment=113101] b1!%xdy_T
解决方案：重启软件 A79SAh eX#
} clNXtN
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。 5 ]JXXdt
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。 v}@ 6"\
[attachment=113102] ljmHX2p
cG6+'=]3<
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 r; !us ~
[attachment=113103] 4R6 .GO
5GP' cE
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。
|
|