[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 G/V0Yn""  
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： Px?0)^"2  
1 专利 ； ?,
FL"ye  
2 期刊论文 ； ;`FR1KIg  
3 教材； nLBi}T  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； .,gVquqMY  
5 光学论坛； \D}$foHg  
6 积累，经验总结； A|BN>?.t  
7 PW法； 'z">4{5  
8 组合法； "oT]_WHqo  
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：  Rlx  
\-I)dMm[  

图片:zw6-22-1.png

^tl&FWF  
@D@'S:3  
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。 &%@>S.  
Q&?B^[N*Q  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 &Y$)s<u8.  
======================================== ufS0UD8%H  
!3530BM CCD P:c'W?  
OFF 98 Owm2/  
CORE 10 k1;Jkq~  
TIME 2Q[q)u  
DSEARCH 1 QUIET @1)C3(=A  
l ?gh7m_ej  
SYSTEM 5 OF*PBZ  
ID 3530 BOARD LENS luV_  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 rvBKJ!b0  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 Q?-uJ1J  
CORDER 3 1 5 P%Wl`NA P  
WT1 1 1 1 1 1 %)j^>W5  
UNITS MM +g8uV hC  
END H9rZWc"*  
)LE#SGJP  
GOALS t:qPW<wc  
ELEMENTS 8 
vmT6^G  
FNUM 【Fno】 Xe\,:~  
BACK 0 0 <^B!.zQ  
STOP MIDDLE JL&ni]m  
STOP FREE dF0:'y  
RSTART 100 60 200400 }#9 |au`  
THSTART 6 T!gq Z  
ASTART 6 > V%3w7  
RT 0.75 ?=\_U  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 v*EErQML8b  
FWT 1 1 1 1 1 YX19QG%  
NPASS 50 Fs1ms)  
ANNEAL 200 20 Q QNCG^ub  
COLORS 3 p|R]/C0f  
SNAPSHOT 10 DqlspT  
QUICK 50 50 e+P|PW  
END ({p@Ay  
}J\KnaKo  
SPECIAL AANT B<?fD  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 +0FmeM&`h_  
LLL 6 1 1 A BACK Q4&<RWbT^  
LUL 35 1 1 A TOTL T|lyjX$Q]9  
@)m+b;  
END /A/k13 J  
GO %TRH,-@3h  
TIME S]&
7  
======================================== &|) (lX  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° `PvGfmYOl  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 7(bE;(4  
【Fno】=3 v0S7 ]?_  
f=*xdOB3  
将上述变量填入数字即可。 NI% ()  
下面总结几种视场角的表示方法 `(?x@Y>.Ht  
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 ^LJ
?GJ$g  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 .6#Y-iJqc  
7q,M2v;  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 h`$2/%?  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 cE0Kvqe`  
@ 6{U*vs  
情形三、广角镜头专用 D^W?~7e^r  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ;R.l?Bg  
aj*%$!SU+  
情形四、 )x*pkE**c  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 YKs^aQm#  
Ws(#ThA  
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： DV!) n 6  
1 ELEMENTS 原件数量 ZICcZG_y  
2 RSTART 半径初始值 ,zY!EHpx  
3 THSTART +A,t9
3:k  
4 ASTART ;l6tZ]-"  
5 SPECIAL AANT a7UfRG  
/IN/SZx  
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。 ^~%zPlv  
*S@0o6v  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： -N[Q*;h|  
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。 tkGJ!aUt  
_GK3]F0  
2 运行使用现象 5=--+8[ bV  
笔者软件运行环境说明 lfp'D+#p{  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 mMEa*9P  
处理器：i7-7700HQ CPU Kq0!.455  
内存：8.00 GB enGjom  
i@M^9|Gh  
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。 ;eRYgC  

图片:zw6-22-2.png

^l\^\>8  
解决方案：重启软件 SlZ>N$E  
4X &\/X  
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。 Ya)s_Zr7  
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。 D,rs)  

图片:zw6-22-3.png

c{u~=24;%#  
VfiMR%i}  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 +L86w7  

图片:zw6-22-4.png

2$O@T]  
V3u[{^^f  
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。