[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 To-$)GQ@W  
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： BWr!K5w>i  
1 专利 ； [=:
4^S|M  
2 期刊论文 ； VeH%E.:  
3 教材； AP9\]qZ(7  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； U^-RyE!}  
5 光学论坛； }I
Q![T5  
6 积累，经验总结； z_). -  
7 PW法； iztgk/(+G  
8 组合法； )-1$y+s>  
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： @@}muW>;T  
-*2b/=$u  

图片:zw6-22-1.png

\?^ EFA+;  
J+`gr_&  
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。 bHzZ4i  
hJX;/~L  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 \\ZhM  
======================================== |r4&@)  
!3530BM CCD X*e:MRw[  
OFF 98 WK.,q>#  
CORE 10 N8!e(YK_  
TIME #Zn+-Ih  
DSEARCH 1 QUIET dhuIVBp!!e  
Eb8z`@p  
SYSTEM |+=ctpx9&  
ID 3530 BOARD LENS wHQYBYKcd  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ^SS9BQ*m  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 _b &Aa%  
CORDER 3 1 5 T n,Ifo3  
WT1 1 1 1 1 1 !DKl:8mx4  
UNITS MM W61:$y}8  
END 54f?YR  
XLm@, A[  
GOALS wh^I|D?"  
ELEMENTS 8 0JhUncx  
FNUM 【Fno】 uW,rmd  
BACK 0 0 `?T8NK  
STOP MIDDLE OW8TiM mK  
STOP FREE l_2YPon  
RSTART 100 60 200400 ~SEIIq  
THSTART 6 |G)bnmi7  
ASTART 6 ;;LiZlf  
RT 0.75 +R31YR8C0  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 uJ,I6P~9  
FWT 1 1 1 1 1 > 'JWW*Y!  
NPASS 50 tgu fU  
ANNEAL 200 20 Q EtcXzq>w  
COLORS 3 XP65  
SNAPSHOT 10 U9RpHh`  
QUICK 50 50 GU)NZ[e  
END q,j` _ R
4  

ralU9MN.  
SPECIAL AANT '9 <APUyu  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 _?>f
9K$1  
LLL 6 1 1 A BACK zrur-i$N+  
LUL 35 1 1 A TOTL
iLFhm4.PO  

r}t%DH  
END hhOrO<(  
GO 4$v08zZ  
TIME 6r)qM)97  
======================================== u8[jD^
 
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° f/=H#'+8  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Umk!m] q  
【Fno】=3 \Eyy^pb  
[zl"G^z  
将上述变量填入数字即可。 R<1[hH9"o  
下面总结几种视场角的表示方法 Lmyw[s\U  
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 C6,W7M[c  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 "gi 1{  
$ZE"o`=7  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 z^9df(  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 t`A5wqm  
Gt?ckMB  
情形三、广角镜头专用 I*8_5?)g<  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 6.GIUM%D  
wmgKh)`@_{  
情形四、 cBnB(t%  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 n!\&X9%[8  
9=
;ETLL "  
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： 1)=sbFtS  
1 ELEMENTS 原件数量 imf_@_  
2 RSTART 半径初始值 ;+]GyDgVq  
3 THSTART }U7><I  
4 ASTART ]]bL;vlw  
5 SPECIAL AANT .e%B'  
dg42K`E  
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。 zLLe3?8:  
>=Un=Q%  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： }))JzrqAe  
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。 *Z"(K\1TH  
&`[Dl(W  
2 运行使用现象 [.`#N1-@M  
笔者软件运行环境说明 AZYu/k  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 rF5O?<(  
处理器：i7-7700HQ CPU uia
-w^F e  
内存：8.00 GB DcQsdeuQ  
%8yX6`lH  
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。 Y:XxTa*  

图片:zw6-22-2.png

QA&BNG  
解决方案：重启软件 q#N8IUN}4  
&llp*< i7  
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。 W.A
N0N  
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<3^= 8Y$  

图片:zw6-22-3.png

I 0}+}{M:  
=-dk@s  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 htGk:  

图片:zw6-22-4.png

,-*oc>  
rTj
V/~  
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。