[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 _NAKVzo-  
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： 89:Ys=  
1 专利 ； dOArXp`s  
2 期刊论文 ； R=~+-^O!  
3 教材； Q_'3}:4  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW；  L2[|g~  
5 光学论坛； 0jO]+BI1  
6 积累，经验总结； ;Y#~2eYCz  
7 PW法； c6cGl]FL  
8 组合法； 2~+_T  
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#wMd9])  
0n+Wv@/  

图片:zw6-22-1.png

b(dIl)Y4 :  
}!b9L]  
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。 _B)LRD+Hj  
s8.OL_e  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 LUv>0G#L[  
======================================== G<,@|6"w  
!3530BM CCD !.mMO_4}  
OFF 98 IB:Wh;_x  
CORE 10 oop''6`C%  
TIME stz1e dP  
DSEARCH 1 QUIET MNOT<(  
?y!0QAIXK  
SYSTEM j8?z@
iG  
ID 3530 BOARD LENS %B`MO-  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 WK]SHiHD
 
WA1 .656 .587 .546.486 .436 RG-pN()  
CORDER 3 1 5 DoAK]zyJA  
WT1 1 1 1 1 1 PhF3' ">  
UNITS MM S/
& _  
END |i5A F\w  
d paZ6g  
GOALS K~OfC  
ELEMENTS 8
,Khhu%$  
FNUM 【Fno】 $A)i}M;uK  
BACK 0 0 |U%
S<X  
STOP MIDDLE Qfr%BQV  
STOP FREE ~hPp)-A  
RSTART 100 60 200400 h|"98PI  
THSTART 6 .P.TqT@)r  
ASTART 6 4;WeB   
RT 0.75 H[ocIw  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 JzMPLmgG/  
FWT 1 1 1 1 1 :<4:h.gO8  
NPASS 50 \R
op~
gD  
ANNEAL 200 20 Q Zso&.IATng  
COLORS 3 4A.ZMH  
SNAPSHOT 10 8;/`uB:zV  
QUICK 50 50 7!.%HhU0  
END @$z/=gsy  
]0.? 1se  
SPECIAL AANT NJSzOL_  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 8=OK8UaU  
LLL 6 1 1 A BACK E6|!G  
LUL 35 1 1 A TOTL %m1k^  
h.FC:ym"  
END *`[dC,+`.  
GO .j:[R
.  
TIME +J30OT8  
======================================== a@Tn_yX  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° Lc
(D2=%  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 0{g@j{Lbz  
【Fno】=3 od!"?F  
&#aQ mgDF  
将上述变量填入数字即可。 =wH
H
R1e  
下面总结几种视场角的表示方法 EL$"MT}p  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 2f ]CnD0$  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 t QkEJ pj  
q3Re F_  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 4 F~e3  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Ac!,#Fq  
jC>l<d_  
情形三、广角镜头专用 |&+g,A _w  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 S]iM
Z \I/  
@54,I  
情形四、
&hWLG<IE  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 4$J:A~2H]  
;xaOve;9  
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：
"ut:\%39.  
1 ELEMENTS 原件数量 Yi1*o?  
2 RSTART 半径初始值 "|w..%Wc  
3 THSTART B8-v!4b0`  
4 ASTART zvB!=  
5 SPECIAL AANT J8I_tF6  
zq-"jpZG  
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。 qG3 [5lti  
t]LCe\#  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： x"h0Fe?J  
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。 r1&b#r>  
]bCeJE.+)  
2 运行使用现象 i
aO;i1K5U  
笔者软件运行环境说明 x \B!0"~  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 4} uX[~e&  
处理器：i7-7700HQ CPU f)hs>F  
内存：8.00 GB <r]7xsr  
 ^! /7  
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。 MVHj?  

图片:zw6-22-2.png

=t1.j=oC  
解决方案：重启软件 un0tzz  
(yQ]n91Q,  
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。 Dt?O_Bdv[  
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。 0HK03&  

图片:zw6-22-3.png

K_j$iHqLF  
3`_jNPV1  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 MN\/F4Io  

图片:zw6-22-4.png

2h0I1a,7  
NfcY30}:  
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。