[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 EXHR(t}e  
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： ^pw7o6}  
1 专利 ； Q X):T#^V  
2 期刊论文 ； ~XQ$aRl&  
3 教材； IUawdB5CB  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； qw0~*0}  
5 光学论坛； Zd
XKI{b  
6 积累，经验总结； 1ypjyu  
7 PW法； gMay  
8 组合法； ua:9`+Dff  
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： {X]9^=O"  
Sj1r s#@1  

图片:zw6-22-1.png

gvr]]}h:O  
Hdna{@~  
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。 .
f%vDBJS  
\E&thp  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 JD-Becz  
======================================== hU+#S(t>b  
!3530BM CCD T>5wQYh$'  
OFF 98 B[7A  
CORE 10 &<t79d%{  
TIME =W|vOfy  
DSEARCH 1 QUIET 
"i(U  
un&>  
SYSTEM pLo;#e8'f  
ID 3530 BOARD LENS SZE`J:w  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Vy r] x  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 l]>!`'sJL  
CORDER 3 1 5 {[lx!QF 8&  
WT1 1 1 1 1 1 2_I+mQ  
UNITS MM x3_,nl  
END pKYLAt+^>  
*NF&Y  
GOALS %0 qc@4  
ELEMENTS 8 -BjEL;  
FNUM 【Fno】 1"d\
mE  
BACK 0 0 %cd]xQpCp  
STOP MIDDLE F*. /D~K  
STOP FREE Es:5yX!  
RSTART 100 60 200400 $Uy#/MX  
THSTART 6 9M
nem*  
ASTART 6 x@Sra@
 
RT 0.75 W=F3XYS  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 > `0| X  
FWT 1 1 1 1 1 TftOYY.hQ  
NPASS 50 i >J:W"W
 
ANNEAL 200 20 Q jigbeHRy  
COLORS 3 69-$Wn43<  
SNAPSHOT 10 &'NQ)Dn  
QUICK 50 50 @X|ok*v`  
END Px$'(eMj^3  
@_(nd57oSs  
SPECIAL AANT R:BBF9sK?  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 fo*!a$)  
LLL 6 1 1 A BACK $=7H1 w  
LUL 35 1 1 A TOTL Re7{[*Q4  
^?#@[4?"  
END F6~b#Jz&i  
GO q~mcjbLz  
TIME ~;TV74~rr  
======================================== 
]}5`7  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° {~
":;  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 B>R* f C@g  
【Fno】=3 rnJS
[o0  
BzN/6VEw  
将上述变量填入数字即可。 ,I("x2  
下面总结几种视场角的表示方法 ws#hhW3qK  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 7eTA`@v5A  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 w"yK\OE  
Wnb)*pPP  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 >Zi|$@7t-  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】  'Dnq+  
='KPT1dW*  
情形三、广角镜头专用 TeOFAIU  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 UzXDi#Ky  
4
GEjW4E  
情形四、 <<i=+ed8eP  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 |.^^|@+  
 <Wp`[S]r  
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： Mf!owpW T  
1 ELEMENTS 原件数量 XA=|]5C  
2 RSTART 半径初始值 q
=T<^Tk#e  
3 THSTART *4zoAslU1  
4 ASTART R/yPZO-U  
5 SPECIAL AANT ytg7p5{!i  
4&#vU(-H  
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。 77)OW$G  
+SP!
R[a  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Z?v
Y3)  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 =9#i<te  
!$g(&  
2 运行使用现象 ag|9$  
笔者软件运行环境说明 *9\oD~2Y  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 8Ng))7g!  
处理器：i7-7700HQ CPU CR} >  
内存：8.00 GB 8f5%xY$  
C6Um6X9/i  
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。 rjq -ZrC%  

图片:zw6-22-2.png

O%rS;o  
解决方案：重启软件 E;ndw/GZjR  
A0'tCq]?0  
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。 '5&B~ 1&  
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。 Nj! R9N  

图片:zw6-22-3.png

5|{  t+u  
/ nC$?w  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 o
Y| (M_;  

图片:zw6-22-4.png

T#ecLD#  
vq@#Be?@  
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。