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    SYNOSPYS代码详解-ZSEARCH搜索设计8x变焦镜头

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    asdoptics
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    2024-11-6 08:55

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    • 发表于 2020-3-26 17:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 asdoptics 于 2020-3-26 17:06 编辑

    从零开始设计变焦镜头
    参考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》书第四十二章

    雷竞技下载找ray666点vip规格要求：
    F数：3.5
    GIHT：5mm
    半视场角：14°
    焦距：20.05mm
    半孔径：2.85mm
    镜头必须能够从4m到无穷远处变焦
    8倍变焦镜头

    ZSEARCH宏代码：
    LOG                 ! 日志编码
    TIME                ! 计算程序所耗时间
    CORE 14           ! 核心数为14，开启多核并行计算
    ZSEARCH 3 QUIET     ! 调用ZSEARCH功能，将最佳镜头结果保存在透镜库位置3，QUIET开启安静模式，在CW中不显示数据滚动

    SYSTEM                      ! 设置系统参数
    ID ZSEARCH TEST     ! 镜头标识
    OBB 0 14 2.85       ! 有限远物体, 半视场角14°, 半孔径2.85mm.
    UNI MM                        ! 透镜单位为毫米
    WAVL CDF                   ! 定义三个可见光波长CDF，其也是系统默认波长；单位为微米
    NOVIG                          ! 关闭渐晕选项
    END                             ! 结束

    GOALS                         ! 设置目标
    ZOOMS 5                     ! 指定变焦位置为5个
    GROUPS 2 3 3 3          ! 镜头分组，第一组为2个透镜，第二组为3个透镜，第三组为3个透镜，
                                          第四组为三个透镜，共11个透镜
    ZGROUP 0 Z Z 0          ! 第二组和第三组为变焦组

    FINAL               ! 声明最后一个变焦位置的物体
    OBB 0 1.7545 22.8   ! 无穷远处物体，半视场角1.7545°，半孔径22.8mm；这暗含8x变焦。
    ZSPACE APERT       ! 其他变焦物体将在第一个物体和最后一个物体之间线性间隔
    ZFOCUS 4000 4 15 5  ! 校正物距4000m处的物体；
    APS 17                         ! 光阑面为表面17
    RT 0.25                         ! 孔径光阑权重为0.25
    GIHT 5 5 10         ! 所有变焦位置处的高斯像高为5mm，权重为10；
    BACK 5 .01         ! 后焦距为5mm，权重为0.01；
    FOV 0 .4 .6 .85 1    ! 校正五个视场点
    FWT 5 4 3 3 3         ! 五个视场权重
    COLOR M               ! 校正所有色散
    NPASS 50               ! 程序优化次数为50次
    ANNEAL 50 10  Q 40     ! 模拟退火参数，起始温度为50℃，冷却速率为10，循环次数为40次
    QUICK 50 100                ! 50次快速模式，100次真实模式
    END                                ! 结束

    SPECIAL AANT          ! 特殊像差控制输入
    AAC 30 1 5                 ! 自动控制所有元件的半孔径不超过30mm
    ACA 50 1 1                 ! 自动控制光线临界角不超过50°
    END                            ! 结束
    GO                             ! 开启程序进行
    TIME                          ! 计算程序所耗时间

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    Ds12345679
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    • 发表于 2021-1-13 09:26 | 显示全部楼层
    请问：这里有2个5，另一个是什么意思。
    GIHT 5 5 10         ! 所有变焦位置处的高斯像高为5mm，权重为10；
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    jnu-cgl
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    • 发表于 2021-1-13 14:34 | 显示全部楼层
    Ds12345679 发表于 2021-1-13 09:26
    请问：这里有2个5，另一个是什么意思。
    GIHT 5 5 10         ! 所有变焦位置处的高斯像高为5mm，权重为10 ...

    5个变焦位置的像高都固定为5
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    qyzyq
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    • 发表于 2023-3-15 11:09 | 显示全部楼层
    这个变焦的F数3.5是怎么确定的，还有想问一下可以变焦镜头可以定焦距变化起始和结束么，比如我10倍变焦我想要10到100焦距的，怎么编写
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    asdoptics
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    •  楼主| 发表于 2023-3-15 12:52 | 显示全部楼层
    qyzyq 发表于 2023-3-15 11:09
    这个变焦的F数3.5是怎么确定的，还有想问一下可以变焦镜头可以定焦距变化起始和结束么，比如我10倍变焦我想 ...

    F数是焦距和孔径计算的，孔径是系统参数里面设定的，焦距通过视场角和像高计算，视场角也是系统参数给的，像高是GIHT指令指定的。因此最前和最后的变焦位置也是一样，前面的SYSTEM里系统参数是第一个变焦位置的参数，FINAL里面定义的是最后一个变焦位置的参数，再用GIHT指令指定最前后的两个变焦位置的像高目标，就可以控制
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    qyzyq
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    • 发表于 2023-3-15 13:58 | 显示全部楼层
    asdoptics 发表于 2023-3-15 12:52
    F数是焦距和孔径计算的，孔径是系统参数里面设定的，焦距通过视场角和像高计算，视场角也是系统参数给的 ...

    这个我试过就说我要做一个F数1.6的10倍变焦的话，假设最小焦距是10吧，那孔径（D=f/F数）就是6.25，obb输入的无限远，视场角，孔径（边缘高度这个是一半孔径吧就是3.125），视场角的话，像高（giht）是通过1/1.8英寸的ccd得出差不多有9对角线，那是写4.5（还是9）吧,back 的后截距我不确定要多大就10吧这个影响视场角计算么，我看的公式（像高=焦距乘以tan）没有发现有影响，那就说4.5如果是定义的像高视场角是48.456°（还是半像高24.228°），我这样做的F数不对啊，麻烦帮我看看我哪里错了么，是全部用的最大值是吗，我试了几次好像都有点问题，帮我看看具体是那些参数算对。然后我看见30倍的示例是有物距5m需要聚焦的用了非线性的运动调焦，这个是有什么作用么
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    •  楼主| 发表于 2023-3-15 16:50 | 显示全部楼层
    qyzyq 发表于 2023-3-15 13:58
    这个我试过就说我要做一个F数1.6的10倍变焦的话，假设最小焦距是10吧，那孔径（D=f/F数）就是6.25，obb输 ...

    我跑了个案例试了一下是没有问题的，按照这个参数搜索出来结果很符合



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    •  楼主| 发表于 2023-3-15 16:56 | 显示全部楼层
    qyzyq 发表于 2023-3-15 13:58
    这个我试过就说我要做一个F数1.6的10倍变焦的话，假设最小焦距是10吧，那孔径（D=f/F数）就是6.25，obb输 ...

    另外变焦位置的划分可能要根据实际变焦系统的加工装配情况来选择，或者要多次测试来确定的，比如一开始使用ANG选项（默认），看看像差在变焦过程中是如何变化，如果像差在一端或另一端出现失控，那么NONLIN选项可能效果更好。这些选项可能得多试试才能确定用哪个更好。
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    • 发表于 2023-3-15 17:59 | 显示全部楼层
    asdoptics 发表于 2023-3-15 16:56
    另外变焦位置的划分可能要根据实际变焦系统的加工装配情况来选择，或者要多次测试来确定的，比如一开始使 ...

    哦哦好的多谢多谢，我有些数值不清楚是不是需要减半所以试错了几次
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    • 发表于 2023-3-16 08:18 | 显示全部楼层
    本帖最后由 qyzyq 于 2023-3-16 11:49 编辑
    asdoptics 发表于 2023-3-15 16:56
    另外变焦位置的划分可能要根据实际变焦系统的加工装配情况来选择，或者要多次测试来确定的，比如一开始使 ...

    对了我看这个用的是非线性，要是是线性是不是找不到（或者是我跑的时间不够），我尝试用线性做的大F数（1.2啊这样）,F数会变而且焦距也达不到10倍大概用3333（12片）的结构的话，这个非线性后面参数该怎么考虑给多少，然后看手册的AEI不是太理解各个参数是啥，就比如AEI 4 1（起始面） 20（结束面）0 0 0 20 2我就只知道这两个是啥
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