[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 tVf):}<h  
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： pFs/ipZX^*  
1 专利 ； (mbm',%-(  
2 期刊论文 ； =,6X_m  
3 教材； i{9.bpp/  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； `_.:O,^n^  
5 光学论坛； z(,j)".  
6 积累，经验总结； -+i7T^@|  
7 PW法； mS}.?[d"  
8 组合法； "*HE
Xru#B  
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： $ r-rIW5\  
6Ik v}q_j  

图片:zw6-22-1.png

@-0mE_$[  
IR3+BDE)>  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 w_"-rGV  
v6wg,,T  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 8LF=l1=~  
======================================== pub?%  
!3530BM CCD 5w~ 0Q  
OFF 98 *
'?V>q,  
CORE 10 (I6Q"&h]  
TIME 9*~";{O.Oa  
DSEARCH 1 QUIET jZ"j_=o@  
N2|NYDQs  
SYSTEM )b%zYD9p  
ID 3530 BOARD LENS XL44pE m  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 n@H;*nI|  
WA1 .656 .587 .546.486 .436
6*EIhIQ(  
CORDER 3 1 5 *6][[)(  
WT1 1 1 1 1 1 2^=.f?_YR  
UNITS MM g/FT6+&T.  
END H}&JrT95  
 0,&] 2YJ  
GOALS :_F 8O  
ELEMENTS 8 }4piZ ch  
FNUM 【Fno】 BbCW3!(  
BACK 0 0 ru/{s3  
STOP MIDDLE [_ uT+q3  
STOP FREE v=dK2FaY  
RSTART 100 60 200400 o:*$G~. k  
THSTART 6 RH7!3ye  
ASTART 6 4M0p:Ey '  
RT 0.75
2B)1 tP  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 <eS+3,  
FWT 1 1 1 1 1 .=yv m  
NPASS 50 eNH9`Aa  
ANNEAL 200 20 Q S|KUh|=Q  
COLORS 3 2[1t )EW  
SNAPSHOT 10 uK#2vgT  
QUICK 50 50 p Djt\R<f  
END +~:OUR*>  
LOG>x!  
SPECIAL AANT 5-H"{29  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 6Hy_7\$(-  
LLL 6 1 1 A BACK <Voct  
LUL 35 1 1 A TOTL y,OG9iD:h  
S{)K_x  
END egr"og{  
GO P;K3T![  
TIME l+wfP76w  
======================================== GJU9[  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° I\M }Dxpp  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Chad}zU`  
【Fno】=3 dK8dC1@,X;  
}}rp/16  
将上述变量填入数字即可。 xzFQ)t&  
下面总结几种视场角的表示方法 3 _!MVT  
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 9@mvG^  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 o9C#5%9  
c/j+aj0.v  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 %2B1E( r%M  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】  !I&,!$  
9&6P,ts%Q  
情形三、广角镜头专用 U9Ea}aN  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ~J#Z7y]p!j  
V[Sj+&e&  
情形四、 sX}#L  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Wi,)a{  
O.\\)8xA  
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： <R~;|&o,$  
1 ELEMENTS 原件数量 8<ev5af  
2 RSTART 半径初始值 <c<!
|<x  
3 THSTART Lm<WT*@  
4 ASTART =[Z3]#h  
5 SPECIAL AANT }L%2K"8?}  
'n\PS,[1R  
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。 !g)rp`?  
EDh-pK  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： QoxQ
"r9Wh  
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。 ][#|5UK8L  
je3Qq1  
2 运行使用现象 u i$4  
笔者软件运行环境说明 b5KK0Jjk  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 f#7=N
{wm  
处理器：i7-7700HQ CPU jaavh6h)  
内存：8.00 GB lOe|]pQ.,  
DWCf+4  
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 ^j10 f$B  

图片:zw6-22-2.png

jT F"  
解决方案：重启软件 AGO"),  
)iK:BL*Nw  
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。 VeY&pPQ  
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。 [7LdTY"Tl  

图片:zw6-22-3.png

$A/?evJi8R  
OjG`s-91&  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 F0r2=f(?  

图片:zw6-22-4.png

{^:NII]  
"Y4glomR[  
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。