[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 d3Dw[4  
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： 0\3mS{s  
1 专利 ； $U=E7JO  
2 期刊论文 ； MJJ]8:%  
3 教材； Sj?u^L8es}  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； tj:3R$a  
5 光学论坛； 5c
50F{  
6 积累，经验总结； ds@X%L;_  
7 PW法； z~tCag8I(k  
8 组合法； ]C.x8(2!f  
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： gD&/k  
9$[I~I#z  
f+>l-6M+p  
Fe8JsB-  
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\&Sn1>k  
_-/aMfyQ  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 4u}"ng   
======================================== h%'4V<V  
!3530BM CCD eZDqW)x  
OFF 98 =@%;6`AVcp  
CORE 10 /7WN,a  
TIME s|iph~W!L  
DSEARCH 1 QUIET V=yRE  
JNhHQvi\  
SYSTEM 6{h+(|.(  
ID 3530 BOARD LENS +B^(,qKMN  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Wn;B~  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 c2M-/ x-:  
CORDER 3 1 5 ?v-Y1j  
WT1 1 1 1 1 1 /Mk85C79  
UNITS MM 3V")~m  
END 8#%Sq=/+M  
>~O36q^w  
GOALS VayU   
ELEMENTS 8 97"dOi!Wh  
FNUM 【Fno】 $@m)8T  
BACK 0 0 Hya  ";'  
STOP MIDDLE QF^_4Yn  
STOP FREE ~ou1{NS  
RSTART 100 60 200400 Be"Swz(n  
THSTART 6 zqEMR>px  
ASTART 6 P'o:Vhm_H  
RT 0.75 cSdkhRAn  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ejq2]^O4c  
FWT 1 1 1 1 1 +rEqE/QF  
NPASS 50 En@] xvE  
ANNEAL 200 20 Q <^:e)W  
COLORS 3 Z2z"K<Z W  
SNAPSHOT 10 .54E*V1  
QUICK 50 50 =[Lo
9Sg  
END -fF1vJ7L  
)9_jr(s  
SPECIAL AANT U3SF'r8  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 -ya0!D  
LLL 6 1 1 A BACK $`q8-+{  
LUL 35 1 1 A TOTL -VK6Fq  
iG<rB-"  
END Dd+ f,$  
GO s3m]rC  
TIME sA18f2  
======================================== .E!p
  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° |&ISZFSv  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 jYwv+EXg  
【Fno】=3 1VW;[ ocQ  
W#cr9"'Ta  
将上述变量填入数字即可。 @g|Eb}t  
下面总结几种视场角的表示方法 6bL+q`3>  
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 J"w!Q\_  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 4m++>q  
.K![<eZ  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 75Xi%mlE7  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 "cerg?ix  
MFHPh8P  
情形三、广角镜头专用 GD1=Fb"&)  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 3Rid1;L0U  
uM0!,~&9|  
情形四、 '[shY  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 #plwK-tPR  
gi`K^L=C  
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： <YbOO{  
1 ELEMENTS 原件数量 H)g:<  
2 RSTART 半径初始值 ^G63GYh]y  
3 THSTART ]pLQ;7f7D  
4 ASTART { .KCK_ d  
5 SPECIAL AANT ')#E,Y%Hq  
RL>Nl ow  
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。 +Q, 0kv  

gnbs^K w  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： sr\lz}JW  
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。 @aR! -}  
]UnZc  
2 运行使用现象 %hU8ycI*h  
笔者软件运行环境说明 *(ex:1sW  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ,hK0F3?H>  
处理器：i7-7700HQ CPU D={|&:`L e  
内存：8.00 GB kr7f<;rmJ  
8WWRKP1V  
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。 z602(mxGg  
J'.:l}g!1  
解决方案：重启软件 9vL`|`Vau  
'MKkC(]4  
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。 ]I"
oS?  
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。 <FH3ePz  
rtDm<aUh  
Uq)|]a&e  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 84P^7[YX>  
)rD] y2^<  
".| 9h  
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。