[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 `V&1]C8x  
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： n5v'  
1 专利 ； qX5yN| A4  
2 期刊论文 ； ou'~{-_xd  
3 教材； F!gNt<fZ  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 3I"NI.>*  
5 光学论坛； c~^CKgr~R9  
6 积累，经验总结； ufw3H9F(O  
7 PW法； z.3<{-n}0i  
8 组合法； w; 4jx(  
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： ~H^'al2PK  
^kn^CI6  
OJP5k/U$  
46bl>yk9<  
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。 7v_i>_m]  
\ ]   
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 N0Efw$u  
======================================== VEj$^bpp5s  
!3530BM CCD ?;|@T ty%  
OFF 98 +Edzjf~Tt  
CORE 10 :n'yQ#[rn  
TIME ~x|aoozL  
DSEARCH 1 QUIET *u>lx!g  
90/vJN  
SYSTEM "z^(dF|  
ID 3530 BOARD LENS KD% TxK  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 i;o}o*=  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 _eJXi,  
CORDER 3 1 5 J I<3\=:+  
WT1 1 1 1 1 1 ,~4H{{<j  
UNITS MM n/QfdAg  
END Y1{B c<tC  
^GMJ~
[]  
GOALS |3}5:k  
ELEMENTS 8 <B6[i*&  
FNUM 【Fno】 01udlW.  
BACK 0 0 "8N"Udu  
STOP MIDDLE ' .B.V?7  
STOP FREE egm)a   
RSTART 100 60 200400 AL$W+')  
THSTART 6 yN*:.al  
ASTART 6 |G(1[RNu  
RT 0.75 =/FF1jQ  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 B?LXI3sQZ  
FWT 1 1 1 1 1 i+f7  
NPASS 50 A\K,_&x1Z  
ANNEAL 200 20 Q [oV{83f  
COLORS 3 Q1Ux!$_  
SNAPSHOT 10 R A:jzht  
QUICK 50 50 0n3D~Xzd  
END '>@4(=I  
x97L6!  
SPECIAL AANT ?O??cjiA@  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 x(8n 9Q>  
LLL 6 1 1 A BACK OifvUTl9b  
LUL 35 1 1 A TOTL ;DuXSy!g  
W>B^S  
END n~tqO!q  
GO 79ckLd9  
TIME =SAV|  
======================================== B'-I{~'/  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° $I@GUtzjp  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 YNSyi@  
【Fno】=3 *8bK')W  
z8HsYf(!  
将上述变量填入数字即可。 e+'%!w"B  
下面总结几种视场角的表示方法 >3 l=*|9  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 \fZiL!E^7  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 <},1Ncl  
H}Ucrv:  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ? -3\  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 q$
[n`w-  
["y6b*;x  
情形三、广角镜头专用 r}_lxr  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 %,\=s.~1  
[4*1}}gW%5  
情形四、 22 &'@C>  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 a+`D'?z  
pMR,#[U<  
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： Fj1NN  
1 ELEMENTS 原件数量 jk*tL8?i  
2 RSTART 半径初始值 ^~$\ g]  
3 THSTART lCJ6Ur;  
4 ASTART i?>tgmu.  
5 SPECIAL AANT 3J~0O2  
9sSN<7  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 gl{B=NN  
Xc*U+M>U  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 5.vG^T0w  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 %{!R l@  
C!+I>J{4f  
2 运行使用现象 1@>$ Gcc  
笔者软件运行环境说明 dRW$T5dac  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Z^yNLF*&V  
处理器：i7-7700HQ CPU \OQkZ.cU;  
内存：8.00 GB UMU2^$\iS  
, sjh^-;  
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。 N\NyXh$  
_c`K+o"3  
解决方案：重启软件 }rq9I"/L  
B(_WZa!  
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。 AiP!hw/V$  
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。 zF`3gl.  
r^0F"9eOL  
Ag9?C*  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 >Lft9e   
s?2$ue&-f  
V`kMCE;?l  
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。