[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 /v^1/i  
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： [LHx9(,NM  
1 专利 ； 2kS]:4)T  
2 期刊论文 ； y>DvD)  
3 教材； as%ab[ fX  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； Gj%cU@2  
5 光学论坛； ![OKmy  
6 积累，经验总结； |z`kFil%  
7 PW法； ~
VqDh*0  
8 组合法； ckWK+  
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： D0f.XWd  
,%zU5hh  

图片:zw6-22-1.png

",hPy[k  
MI,b`pQ  
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。 `- \J/I  
NLz[F`I  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 1oSrhUTy  
======================================== #_b U/rk)*  
!3530BM CCD [1\k'5rp  
OFF 98 \UF/_'=K  
CORE 10 _+vE(:T  
TIME yX'f"
*  
DSEARCH 1 QUIET DV  
("7rjQjRz  
SYSTEM kX2bU$1Q,i  
ID 3530 BOARD LENS Id/-u[-yo  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 0"vI6Lm  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 C" W,  
CORDER 3 1 5 aBN^J_  
WT1 1 1 1 1 1 1@}`dc  
UNITS MM d\_$Nb*  
END \.`;p  
:U}.  
GOALS %)|pUa&  
ELEMENTS 8 8-2e4^ g(  
FNUM 【Fno】 w'/Mn+  
BACK 0 0 [f?fA[,[  
STOP MIDDLE _Prh&Q1zs  
STOP FREE }KBz8M5  
RSTART 100 60 200400 zree}VqD;5  
THSTART 6 ID#p5`3n  
ASTART 6 @]rl2Qqe  
RT 0.75 *K<|E15 ,  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 3Dd"qON
!  
FWT 1 1 1 1 1 {c;][>l  
NPASS 50 *XlbD  
ANNEAL 200 20 Q j`'9;7h M6  
COLORS 3 KXQ &u{[<  
SNAPSHOT 10 TvbkvK  
QUICK 50 50 gB;5&;T:  
END 907N;r  
&7i o/d\/  
SPECIAL AANT q,
8TOn  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 wc%Wy|d  
LLL 6 1 1 A BACK ~`uEZ  
LUL 35 1 1 A TOTL S^Lu RF]F  
*Va;ra(V2  
END >;$C
@  
GO *WHQ1geI8  
TIME Mj guH5Uy  
======================================== !>,\KxnM  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 7O=N78M  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 lhx"<kR4  
【Fno】=3 "}ms|  
JZa^GW:YQh  
将上述变量填入数字即可。 Hd/|f;  
下面总结几种视场角的表示方法 uX!5G:x]  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 8zMt&5jD  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 >o]!-46  
?=bqya"Y  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ,v
#F6xv8  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 B=>VP-:  
Cggu#//Z}Q  
情形三、广角镜头专用  ^n5rUwS>  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 O;34~k   
/tG0"
1{  
情形四、 JJHfg)  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 _+OnH!G0  
-KuC31s_W  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： QgR3kc^7/  
1 ELEMENTS 原件数量 .qN|.:6a  
2 RSTART 半径初始值 g+X .8>=  
3 THSTART L<}0}y  
4 ASTART .~nk'm  
5 SPECIAL AANT XTibx;yd<  
R/_bk7o]H  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 bPlqS+ai_  
DR%16y<h  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： V1P]mUs{1  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 'P:u/Sq?m  
A
o0p=@Y  
2 运行使用现象 JB <GV-l  
笔者软件运行环境说明 >-%}'iz+  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 i40'U?eG~6  
处理器：i7-7700HQ CPU U '$W$()p  
内存：8.00 GB @(m+B\  
`X:o]t@  
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。 K&\ q6bU  

图片:zw6-22-2.png

 y[C++Q  
解决方案：重启软件 Asy&X  
]gw[ ~  
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。 At0ahy+  
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。 \
[>Ob  

图片:zw6-22-3.png

jDV;tEY#^  
_K4E6c_  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 j& H4L  

图片:zw6-22-4.png

AgBXB%).  
9tMaOm  
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。