[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 6+b!|`?l+  
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： I dgha9K  
1 专利 ； EJ;:O1,6H  
2 期刊论文 ； +/'3=!oyd  
3 教材； f wWI2"}  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 2>80Qp!xO  
5 光学论坛； 2%y}El^+_  
6 积累，经验总结； I'{-T=R-q  
7 PW法； .E-)R  
8 组合法； Q&}`( ]k  
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： .uG|Vq1v  
~5<-&Dyp
7  

图片:zw6-22-1.png

7%) F]  
J+r\EN^9  
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。 MKq:=^w  
p}$VBl$'  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ;i\m:8!;  
======================================== "a %5on  
!3530BM CCD )R.y>Ucb0  
OFF 98 ^ 
ry   
CORE 10 |j($2.  
TIME U6;,<-bL  
DSEARCH 1 QUIET g)c<\%  
8XZS BR(Z  
SYSTEM Hy`Ee7>  
ID 3530 BOARD LENS f'` QW@U  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 7SOi9JU_  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 A0Pg|M  
CORDER 3 1 5 Sz|;wsF{  
WT1 1 1 1 1 1 atRWKsY<  
UNITS MM ^iAOz-H  
END 6K501!70g6  
s4uZ;  
GOALS '
yd<<BM`  
ELEMENTS 8 [}Vne;V  
FNUM 【Fno】 eT* )r~  
BACK 0 0 c@!%.# |y  
STOP MIDDLE qOAK`{b  
STOP FREE VX0q!Q  
RSTART 100 60 200400 ?UCK  
THSTART 6 GY@(%^  
ASTART 6 mxUM&`[  
RT 0.75 fgcI55&jV{  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 O}5mDx  
FWT 1 1 1 1 1 r!A1Sfo4P  
NPASS 50 R+ #(\  
ANNEAL 200 20 Q s|L}wtc  
COLORS 3 !cS A|C  
SNAPSHOT 10 ,)-7f|  
QUICK 50 50 '}3@D$YiM%  
END faH113nc  
yzJ
VU0s  
SPECIAL AANT qXC>DGy  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Plpt7Pa_  
LLL 6 1 1 A BACK B=?4; l7  
LUL 35 1 1 A TOTL vZ3/t8$*  
JtA tG%  
END ]@YBa4}w  
GO $KDH"J  
TIME LA?h+)  
======================================== (0Buo#I  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° rBR,lS$4  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 \0. c_  
【Fno】=3 :ZrE/3_S  
AY3nQH   
将上述变量填入数字即可。 ?VVtEmIN  
下面总结几种视场角的表示方法 G1K72M}CW  
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 \H <k  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 cZ>h[XX[  
DLMM1 A  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 mc37Y.  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 -UD^O*U  
ipy1tXc  
情形三、广角镜头专用 \Eqxmo  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 gG5@ KD6k  

8&T6  
情形四、 h,QC#Ak o  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 nSUQ Eho<  
NJ" d`  
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： |j3fS[.$  
1 ELEMENTS 原件数量 !@2L g  
2 RSTART 半径初始值 ,D#ssxV  
3 THSTART -n.ltgW@   
4 ASTART Z*,Nt6;e  
5 SPECIAL AANT <<a1a
 
@&H Tt  
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。 sJA` A  
.7lDJ2  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： }@VdtH  
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。 jN.'%5Q?H  
yMz%s=rh  
2 运行使用现象 0A
$x'pU)  
笔者软件运行环境说明 A}K2"lQ#>,  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 =Yd{PZ*fR  
处理器：i7-7700HQ CPU +-8S,Rg@   
内存：8.00 GB GJ1ap^k  
+OGa}9j-  
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。 Zp:(U3%  

图片:zw6-22-2.png

!aylrJJ  
解决方案：重启软件 i{1SUx+Re  
frsqnvm;+  
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。 QPL6cU$&R  
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。 fC1PPgQ\  

图片:zw6-22-3.png

w0`aW6t#  
.&|Ivz6  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 W ='c+3O6  

图片:zw6-22-4.png

0[ (Z48  
kH&KE5  
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。