[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 N
QOf\.#g  
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： Z% `$
id  
1 专利 ； OwDwa~  
2 期刊论文 ； d7Cs a c  
3 教材； BuitM|k'  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 3Zpq#  
5 光学论坛； #rz!d/)Q  
6 积累，经验总结； ?
jbx7')  
7 PW法； Iy4REP|  
8 组合法； %_39Wa  
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： :[C|3KKe"  
m.5@qmQ  

图片:zw6-22-1.png

?2gXF0+~Y2  
\z@:OR,  
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。 tC/+  
+
}mj;3i  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 cI@'Pr4:FJ  
======================================== ATV|M[B  
!3530BM CCD -<u_fv  
OFF 98 x%dVD  
CORE 10 \SJX
;7ST  
TIME 6OtNWbB  
DSEARCH 1 QUIET LF:~& m  
P|;v>  
SYSTEM 9'vf2) "  
ID 3530 BOARD LENS z4]z3U<}3]  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 :p
rx:7  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 kFfNDM#D  
CORDER 3 1 5 UnZc9 6  
WT1 1 1 1 1 1 >v1.Gm  
UNITS MM 4dI`  
END W$z^U)|t  
wjKc!iB  
GOALS !xU\s'I+#  
ELEMENTS 8 D~2n8h"2ye  
FNUM 【Fno】 !|J2o8g  
BACK 0 0 u3jLe=Y'\  
STOP MIDDLE K@"B^f0mU  
STOP FREE qzu(4*Gk6  
RSTART 100 60 200400 O4^' H}*  
THSTART 6 qE6D"+1y7  
ASTART 6 /1+jQS  
RT 0.75 c48I-{?  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 YTfi g{a  
FWT 1 1 1 1 1 C5X!H_p  
NPASS 50 :vFYqoCn  
ANNEAL 200 20 Q 7e)j|a-!<  
COLORS 3 1b2xWzpG  
SNAPSHOT 10 MJn=  
QUICK 50 50 - C8VDjf9  
END PoRP]Q*n  
aMxM3"  
SPECIAL AANT ;_/!F}d  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 s}4k^NGFJ  
LLL 6 1 1 A BACK hu~XFRw15  
LUL 35 1 1 A TOTL 3_J({  
E8aD
[j[w  
END ]-OF3+l4  
GO
)qDV3   
TIME OHH\sA  
======================================== WvcPOt8Bp>  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 4y,pzQ8a  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 uJ3*AO  
【Fno】=3 ;"NW=P&  
\.=,}sV2Z  
将上述变量填入数字即可。 w6AG:u  
下面总结几种视场角的表示方法 V'l9fj*E  
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 YizwKcuZ  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 pO N@  
[QwqP=-6  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 q9nQ/]rkHF  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 =vb'T  
J c:j7}OOV  
情形三、广角镜头专用 'lgS;ItpKu  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 u)Vn7zh  
6
MQyr2c  
情形四、 3AcDW6x|  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 *3y_FTh8ra  
9*(uJA  
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： G;J!3A;TE  
1 ELEMENTS 原件数量 af=lzKt*  
2 RSTART 半径初始值 jf=90eJc  
3 THSTART VB=jKMi  
4 ASTART
e#ne5  
5 SPECIAL AANT R`%O=S*]  
Tq
x  
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。 ]ia{N  
uAV-wc  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Ro#O{  
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。 p<Vj<6.=?  
@-O%u*%J  
2 运行使用现象 +GNXV-S  
笔者软件运行环境说明 Nbt.y 'd  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 z[]8"C=  
处理器：i7-7700HQ CPU Rab7Y,AA  
内存：8.00 GB YF)c.Q0  
3Io7!:+  
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。 p$$0**p!`  

图片:zw6-22-2.png

({hW  
解决方案：重启软件 "X-"uIc  
jB\Knxm v  
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。 ;@<e]Ft  
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。 e @|uG%  

图片:zw6-22-3.png

1sXVuto  
lkb,UL;V  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 8q|T`ac+N  

图片:zw6-22-4.png

W;.LN<bx
 
F2',3  
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。