[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 [/U5M>#n  
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： AA5UOg\jI  
1 专利 ； nZ4@g@e2
 
2 期刊论文 ； #Yx /ubg6  
3 教材； Q*8efzgs|  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； jdd3[  
5 光学论坛； XGAR8=tic  
6 积累，经验总结； <;hy-Q()D  
7 PW法； o,!W,sx_  
8 组合法； Q1RUmIe_&  
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： vz^=o'  
K~A@>~vFb  

图片:zw6-22-1.png

V
(M7d>N5G  
<x1,4a~  
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。 yAQ)/u[|  
$d Nmq  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 naM=oSB(  
======================================== b&!x.+d-z  
!3530BM CCD dG)}H_  
OFF 98 ,e{1l  
CORE 10 $?y\3GX  
TIME & sgzSX  
DSEARCH 1 QUIET %";ap8J04F  
e?<$H\  
SYSTEM LRPdA "Z
 
ID 3530 BOARD LENS ?3do-tTp  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 nQ;M@k&9eV  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 IYe,VL  
CORDER 3 1 5 m0]Lc{  
WT1 1 1 1 1 1 Lv@'v4.({  
UNITS MM p{;FO?  
END ?:Rw[T@ l  
K}QZdN']  
GOALS KQCF "  
ELEMENTS 8 .=@CF8ArG  
FNUM 【Fno】 |z`AIScT  
BACK 0 0 %D>cY!  
STOP MIDDLE h%] D[g  
STOP FREE 'h>CgR^NM1  
RSTART 100 60 200400 J )UCy;Y  
THSTART 6 7o9[cq w  
ASTART 6 wj\kx\+  
RT 0.75 \iAs  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 35Fs/Gf-n  
FWT 1 1 1 1 1 H'jo3d~+  
NPASS 50 ^\w!D{Y7Q  
ANNEAL 200 20 Q <1E5[9 q  
COLORS 3 O[ug7\cl+  
SNAPSHOT 10 EO"G(v  
QUICK 50 50 r[3 2'E  
END CzI/Z+\  
]f*.C9Y  
SPECIAL AANT ):nC&M\W~  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ~X,ZZ 9H  
LLL 6 1 1 A BACK zZiga q"  
LUL 35 1 1 A TOTL s[}cj+0  
~y1k2n  
END LuWY}ste  
GO vpoJ{TPO  
TIME M+WN\.2pX  
======================================== % {A%SDh  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° t^7}j4lk  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 GhW{6.^  
【Fno】=3 `FAZAC\  
>Slu?{l'  
将上述变量填入数字即可。 &+df@U6i  
下面总结几种视场角的表示方法 f&? 8fB8{  
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 7%i6zP/a  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ?e[]UO  
,ZvlKN  
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"E2ZSa0  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 rXVRX#Lh  
9Qn*frdY,  
情形三、广角镜头专用 =]P|!$!}0  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ?A~a}bFZ  
dwVo"_Yr  
情形四、 "*N]Y^6/A  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 43N=OFU  
nOK1Wc%/'  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： >H,PST  
1 ELEMENTS 原件数量 jNW/Biy4u  
2 RSTART 半径初始值 K4^mG  
3 THSTART D"X`qF6U7  
4 ASTART yS@xyW /  
5 SPECIAL AANT @WP%kX.?  
.gA4gI1kH  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 fU'[lZ  
B2,JfKk/  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： td|O#R  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 @<B$LJ|jdG  
j_}f6d/h  
2 运行使用现象 z`Xc] cPi  
笔者软件运行环境说明 3'[ g2JR  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 1qhSN#s{_  
处理器：i7-7700HQ CPU R^Y_i  
内存：8.00 GB [+b&)jN*2  
:6W* ;<o  
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@\J7 h:  

图片:zw6-22-2.png

E 7"`D\*  
解决方案：重启软件 ^Dys#
^  
7z3YzQ=Kg  
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。 Ui}%T]  
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。 y-)5d  

图片:zw6-22-3.png

|.LE`  
K"VRHIhfg  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 %SwhNn  

图片:zw6-22-4.png

F"t.ND
 
Ky)*6QOw  
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。