[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随  $JmL)r  
心有山水，学而不废。光学设计，是一个传统又新奇的学科，既有经验上的感觉，又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿，又爱又恨！对于一些初学者或者是从业不久的设计师，往往不知所措。早期光学设计主要依靠PW法计算初始结构，随着软件技术的成熟，出现了诸如ZEMAX、CODEV等光学设计软件？但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向： G*BM'^0+  
1 专利 ； *Rshzv[  
2 期刊论文 ； L{2\NJ"+u  
3 教材； 8aGZ% UI  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； :^kP?  
5 光学论坛； R_*b<~[/  
6 积累，经验总结； bi!4I<E>k  
7 PW法； e%G-+6  
8 组合法； 8{Y ?;~G  
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： P<kTjG  
&tZ?%sr  
}Iub{30mp  
)T#;1qNB  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 U6X
~]|o  
^iubqtT]  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 S^)r,cC  
======================================== *D<S \6=  
!3530BM CCD H'I|tPs  
OFF 98 <X
y8}Z`s  
CORE 10 !U>"H8}dv  
TIME Kggf!\MR8  
DSEARCH 1 QUIET .mDqZOpf=4  
&7Ixf?e!K  
SYSTEM ~N[hY1}X[  
ID 3530 BOARD LENS O( h
e  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 v}zo vEi  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 6Epns s  
CORDER 3 1 5 U`6QD}c"s  
WT1 1 1 1 1 1 #2ZXYH}  
UNITS MM C4Z~9fzT  
END 6WfyP@f  
U]R?O5K  
GOALS O%o#CBf0  
ELEMENTS 8 (%#d._j>fZ  
FNUM 【Fno】 -|[_j$g  
BACK 0 0 yN3Tk}{V  
STOP MIDDLE E
f,@}S  
STOP FREE @hzQk~Gdi  
RSTART 100 60 200400 xxkP4,(p  
THSTART 6 FZ=6x}QZ  
ASTART 6 ts;_T..L  
RT 0.75 />ob*sk/Y  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 %hrv~=  
FWT 1 1 1 1 1 Wlg(z%  
NPASS 50 [=U7V;5($  
ANNEAL 200 20 Q 'EZ[aY!);  
COLORS 3 %\~;I73  
SNAPSHOT 10 !a~x|pjJ  
QUICK 50 50 Nr`nL_DQ  
END nNhN:?  
~;eWQwD  
SPECIAL AANT t C6c4j  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 B10p7+NBF  
LLL 6 1 1 A BACK Ka_UVKwMro  
LUL 35 1 1 A TOTL ,dVCbAS@  
+ypG<VBx%  
END $#RD3#=?u  
GO do[K-r  
TIME MT6kJDyLu  
======================================== /#:RYM'Tu  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° s=%HT
fw  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Z;>~<#!4  
【Fno】=3 ,6M-xSDs  
s`#hk^{  
将上述变量填入数字即可。 +W;B8^imG  
下面总结几种视场角的表示方法 SAH\'v0  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 "~V}MPt  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 /t>o -  
\Flq8S/t^  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 rM?D7a{q  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 h5f>'l
z  
@\"*Z&]8z0  
情形三、广角镜头专用 ^1~/FU  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 4|2$b:t  
3LXpe8$lJ  
情形四、 N"T8 Pt  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 .\d0lJSr  
'
^/E2+  
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： p9s~WD/K  
1 ELEMENTS 原件数量 %I.{umU  
2 RSTART 半径初始值 4X\*kF%  
3 THSTART 3P6'*pZ  
4 ASTART #>- rKv.A  
5 SPECIAL AANT <khx%<)P  
f%|S>(   
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。 :jUuw:\  
+%<Jr<~W  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： /7lkbL  
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。 eXOFAd]>u  
E{fnh50^Q.  
2 运行使用现象 4O`h%`M  
笔者软件运行环境说明 @[FFYVru  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Hug{9Hr3.  
处理器：i7-7700HQ CPU ?+|tPjg$  
内存：8.00 GB OK)0no=OAK  
; Q 6:#  
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。 0sUc6_>e  
?Tl@e   
解决方案：重启软件 ZH}NlEn  
41zeN++  
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。 ho20>vw#  
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。 Za f)  
s{,e^T  
F0JFx$AoD  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 J6%op{7/  
,9pi9\S  
0K2[E^.WN  
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。