[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 ]B(}^N>WH  
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： &G%AQpDW5  
1 专利 ； :j+E]|d(~6  
2 期刊论文 ； \)28,`  
3 教材； *=@8t^fa86  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ek)rsxf1A  
5 光学论坛； GThGV"  
6 积累，经验总结； Q3ZGN1aX<  
7 PW法； kVtP~  
8 组合法； E~q3o*  
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： \_.'/<aQ  
yzfiH4  

图片:zw6-22-1.png

?T73BL=  
?:vg`m!*  
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。 9Y2u/|!.3  
*}:P  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ]kNxytH\o  
======================================== bzpi7LKN  
!3530BM CCD 4Ty?>'*|  
OFF 98 ;0_T\{H"nR  
CORE 10 =z5=?  
TIME lg-`zV3  
DSEARCH 1 QUIET _RcEfT  
=X'EDw  
SYSTEM oa+'.b~  
ID 3530 BOARD LENS iU.` TqR7  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 LGy62 y$  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ~C 3Y/}  
CORDER 3 1 5 bL<H$DB6  
WT1 1 1 1 1 1 Usht\<{  
UNITS MM (Ajhf}zJ  
END u@Gum|_=N
 
b7xOm"X,N  
GOALS b?=r%D->w  
ELEMENTS 8 XH0{|#hwN  
FNUM 【Fno】 fC^d@4ha  
BACK 0 0 T:Q+ Z }v+  
STOP MIDDLE q:vN3#=^qf  
STOP FREE fc:87ZR{K  
RSTART 100 60 200400 6/QWzw.0c  
THSTART 6 w2 (}pz:  
ASTART 6 ]nV_K}!w  
RT 0.75 sk5=$My  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 9&
kY>M>z0  
FWT 1 1 1 1 1  svo%NQ  
NPASS 50 ,EH-Sf2Cb  
ANNEAL 200 20 Q zGO_S\  
COLORS 3 )jI4]6  
SNAPSHOT 10 1jSmTI d  
QUICK 50 50 8oHIXnK  
END 9%k4Ic%P  
*s1o?'e  
SPECIAL AANT LUx'Dm"  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 HU +271A8  
LLL 6 1 1 A BACK brE%/%!e  
LUL 35 1 1 A TOTL K~&3etQF  
WFug-#;e  
END Q\~#cLJ/  
GO 4`CO>Q  
TIME 8/"uS;yP  
======================================== *}r6V"pH~  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° y#ON=8l  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 |%Y=]@f  
【Fno】=3 >hnhV6ss  
^y&2N  
将上述变量填入数字即可。 {dl@#Tu  
下面总结几种视场角的表示方法 R8% u9o  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 3wgZDF38  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ^SUo-N''  
odeO(zuU  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ='/#G0W  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 g[{rX4~|  
U$ZbBVa`~  
情形三、广角镜头专用 "g!/^A!!  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 \<=.J`o{  
j,_{f =3;  
情形四、 S@L%X<Vm  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 DqH]FS?]  
)6he;+  
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：
n 8|  
1 ELEMENTS 原件数量 k"`^vV[{F  
2 RSTART 半径初始值 ]%5gPfv[T  
3 THSTART Yj>\WH  
4 ASTART j;rxr1+w  
5 SPECIAL AANT ~bjT,i  
v@!r$jZ  
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。 #b=*hi`E  
^
F"eHUg  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： n{F&GE="  
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。 SMm
$4h R  
G>^ _&(c@2  
2 运行使用现象 T6rjtq  
笔者软件运行环境说明 du=[r  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 jAFJ?L(  
处理器：i7-7700HQ CPU `\-mqe  
内存：8.00 GB &4F iYZ  
MB5X$5it  
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。 HtI>rj/\ x  

图片:zw6-22-2.png

"k7
C
 
解决方案：重启软件 %t-}dC&  
"CT`]:GGK  
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。 kh*td(pfP9  
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。 <C7/b#4>\  

图片:zw6-22-3.png

p
["20?^  
gG6BEsGa,  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 3n TpL#  

图片:zw6-22-4.png

r%oXO]X  
771r(X?Fa  
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。