[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Q&^ti)vB  
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： 8$-(%  
1 专利 ； ` :Am#"j]}  
2 期刊论文 ； $/nU0W  
3 教材； YY{S0jnhF  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； )P@t,mxW/  
5 光学论坛； s2riayM9/  
6 积累，经验总结； "n:z("Q*  
7 PW法； y^=\w?d  
8 组合法； z'3  
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： phwk0J]2  
{e0cc1Up}  
` *x;&.&v  
0Pu$1Fp  
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。 4StiY
fae  
,95Nj h  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 xRq|W4ay  
======================================== >7B6iR6N  
!3530BM CCD NMM0'tY~  
OFF 98 i]a0 "  
CORE 10 ?@6N EfQf  
TIME xq-R5(k  
DSEARCH 1 QUIET |"?0H#  
,*%%BTnR  
SYSTEM F]@vmzr  
ID 3530 BOARD LENS :% )va  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ie{9zO<d  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 6%~ Z^>`N  
CORDER 3 1 5 Z{xm(^'i  
WT1 1 1 1 1 1 rg)>ZHx  
UNITS MM nAG2!2_8  
END $(K[W}  
*=mtt^yZ  
GOALS i[sHPEml(5  
ELEMENTS 8 d4t%/Uh  
FNUM 【Fno】 DXl3  
BACK 0 0 C:xgM'~+  
STOP MIDDLE xDG8C39qrs  
STOP FREE (4o_\&  
RSTART 100 60 200400 t J N;WK.6  
THSTART 6 |jH- bm  
ASTART 6 BZP}0  
RT 0.75 x>d,\{U  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 *,q ?mO  
FWT 1 1 1 1 1 |RS9N_eRt  
NPASS 50 DKnjmZ:J|  
ANNEAL 200 20 Q 1p=^I'#  
COLORS 3 .w/w] Eq  
SNAPSHOT 10 3&:Us|}  
QUICK 50 50 fmrd7*MW  
END
YAQ]2<H  
ZpvURp,I  
SPECIAL AANT {fFZ%$  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 1`J-|eH=Q  
LLL 6 1 1 A BACK )0UVT[7  
LUL 35 1 1 A TOTL 9z6-HZG'~<  
GcaLP*%>B  
END ~x^E kE  
GO 8Q ba4kgL  
TIME smaPZ^;; j  
======================================== _b|mSo,{Y  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° hAX@|G.  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 kk#%x#L[  
【Fno】=3 A?V}$PTlx  
Lgp{ hK  
将上述变量填入数字即可。 ZFwUau  
下面总结几种视场角的表示方法 Z>

Jm  
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 l*~O;do  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 4Bg
"b/kF  
/}A"F[5  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 HO[W2b  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 `Cq&;-u  
>L[n4x\  
情形三、广角镜头专用 3kfrOf.4h  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 z,dh?%H>X  
M|8vP53=q  
情形四、 )N$T&  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 0T,uH  
!jlLF:v|1A  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： j'r"_*%  
1 ELEMENTS 原件数量 8'XAZSd(  
2 RSTART 半径初始值 t7GK\B8:  
3 THSTART w]L^)_'Th  
4 ASTART "?9rJx$  
5 SPECIAL AANT xb{G:v  
iB4`w\-o  
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。 A1>fNilC9  
IE*eDj  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： M;2@<,rM  
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。 h pf,44Kg  
c_"=G#^9@i  
2 运行使用现象
bmCp:
6  
笔者软件运行环境说明 w{F{7X$^  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 <c'0-=  
处理器：i7-7700HQ CPU $[f-{B{>*  
内存：8.00 GB j-]`;&L  
-t#YL
 
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。  T.d1?  
[vv $"$z  
解决方案：重启软件 H@,h$$  
+G:CR,Z>+  
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。 'Fq+\J#%  
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。 T'6MAxEZUq  
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SG$V%z"e  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 e|-&h `[  
deLLqdZa  
r=}v` R&  
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。