[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 !"wIb.j}0  
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： ka(xU#;  
1 专利 ； )_BteLo-  
2 期刊论文 ； - na]P3 s  
3 教材； )TxhJB5|  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； V; ChrmE  
5 光学论坛； ,HkJ.6KF  
6 积累，经验总结； F$caKWzny5  
7 PW法； 9O|m#&wa]  
8 组合法； n4ISHxM  
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： -+z^{*\;N  
(*p |Kzu  

图片:zw6-22-1.png

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==x  
V Bg\)r[  
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。 a^CIJ.P2  
]`lTkh  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 2nf{2edC  
======================================== v"^G9u  
!3530BM CCD rtPQ:CaA)?  
OFF 98 ZqSczS7uf  
CORE 10 >BiJ/[9  
TIME cc@y  
DSEARCH 1 QUIET 7{p,<Uz<"U  
RxAZ<8T_  
SYSTEM Eg ;r]?|6  
ID 3530 BOARD LENS Cjw|.c`  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 um[.r,++  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 [z/OY&kF  
CORDER 3 1 5 ,Q^.SHP8  
WT1 1 1 1 1 1 i`X/d
=  
UNITS MM -?j'<g0  
END l{kum2DT  
u-8,9  
GOALS q>,i `*  
ELEMENTS 8 UF?qL1w  
FNUM 【Fno】 ]@
_*O$  
BACK 0 0 xgfK0-T|[  
STOP MIDDLE 59GS:  
STOP FREE *S7<QyVh  
RSTART 100 60 200400 }LOAT$]XI  
THSTART 6 KZ&{Ya  
ASTART 6 -_B*~M/vV`  
RT 0.75 oB+drDp8U  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 PKm
r5FB  
FWT 1 1 1 1 1 6m?}oMz  
NPASS 50 oH$4K8j  
ANNEAL 200 20 Q @2V#bK  
COLORS 3 "1Vuf<
?C  
SNAPSHOT 10 a8NL  
QUICK 50 50 :GK]"sNC  
END ih~ R?W  
ttgb"Wb%S  
SPECIAL AANT JT!-Q!O}O  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 NU O9,  
LLL 6 1 1 A BACK yoQ}m/Cj  
LUL 35 1 1 A TOTL ',~,hJ0  
`i;f  
END ,-D3tleu`  
GO *{6{ZKM  
TIME q9|'!m5K  
======================================== YB*I'm3q  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° ("?V
|  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 PCtf&U  
【Fno】=3 )17CG*K1  
c3lU  
将上述变量填入数字即可。 yCpU173V  
下面总结几种视场角的表示方法 s9X?tWuL  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 FbhF45H  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ?`8jn$W^  
HW"@~-\  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 d[=~-[  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 "dQ02y  
d#NG]V/   
情形三、广角镜头专用 ^\KZE|^3@  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 BS!VAHO"V  
NH~\k
V  
情形四、 +8h!@  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ;LD!eWSK,  
dg-nv]7  
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： `)?N7g[\u  
1 ELEMENTS 原件数量 b1\.h
i  
2 RSTART 半径初始值 W"$sN8K>)  
3 THSTART ,v,#f .  
4 ASTART grrM[Y7#~b  
5 SPECIAL AANT F=EG#<@u  
Ce_k&[AJF  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 ip8%9fG\>  
wwaw|$  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： cao=O \Y7  
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。 :8=7)cW  
%^Zu^uu  
2 运行使用现象 v(=?@tF}E  
笔者软件运行环境说明 *!NxtB!LC  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ]-g9dV_[>j  
处理器：i7-7700HQ CPU JCO+_d#x  
内存：8.00 GB ur\<NApT;  
>UNx<=ry  
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。 Q?xA))0  

图片:zw6-22-2.png

[] cF*en  
解决方案：重启软件 h(C@IIO^;G  
?*LVn~y  
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。 lV".-:u_  
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。 tzJ7wXRr  

图片:zw6-22-3.png

"rA-u)Te  
1 K(0tG:5  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 HQ:Y:  

图片:zw6-22-4.png

3LRBH+Tt  
r:3h2J[_  
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。