[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 `}fwR  
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： mw&)j R$&  
1 专利 ； Sf*b{6lcC  
2 期刊论文 ； p/inATH  
3 教材； Az>gaJ/_  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； qU,u(El  
5 光学论坛； ?)B\0` %*'  
6 积累，经验总结； ,_2ZKO/k$  
7 PW法； YV>]c9!q  
8 组合法； B>M@'  
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： 9;u&,R  
4q\bnt  

图片:zw6-22-1.png

DJf!{:b)  
];1Mg  
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。 :;]iUjiC8  
=%V(n{7=  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 NJraol  
======================================== 0? QTi(  
!3530BM CCD F"Y.'my8  
OFF 98 .d>TU bR;  
CORE 10 L)
]|\|  
TIME 6vQCghI  
DSEARCH 1 QUIET h|j
$Jy  
I ;Sm<P7*  
SYSTEM 
nuip  
ID 3530 BOARD LENS /&#Gh?
z  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Qs5^kddz=  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 :v!e8kM\x  
CORDER 3 1 5 .v{ok,&  
WT1 1 1 1 1 1 {FU,om9  
UNITS MM u 6(O;  
END <,!e*V*U  
2=PX1kI  
GOALS j!:^+F/  
ELEMENTS 8 ;L458fYs  
FNUM 【Fno】 Gd8FXk,.!  
BACK 0 0 >qBQfz:U>  
STOP MIDDLE sV))Z2sq  
STOP FREE kgV_*0^  
RSTART 100 60 200400 `'Af`u\R  
THSTART 6 U- UD27  
ASTART 6 V6C*d:  
RT 0.75 $&Ntdn  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 "[rChso  
FWT 1 1 1 1 1 D 1Q@4 g  
NPASS 50 R"9^FQ13  
ANNEAL 200 20 Q D!- 78h
 
COLORS 3 0Y81B;/F  
SNAPSHOT 10 >vPDF+u  
QUICK 50 50 )oRF/Xx`g  
END <B?@,S>  
u._B7R&>  
SPECIAL AANT .BR2pf|R  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Wz~=JvRHh  
LLL 6 1 1 A BACK \L"Vx9xT  
LUL 35 1 1 A TOTL x9s7:F  
]b"Oy}ARW  
END ]{Ytf'bG  
GO N<|_tC+ct  
TIME <GbF4\ue  
======================================== I0 78[3b  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° G>/Gw90E  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 0GtL6M@pP  
【Fno】=3 R;wq
 
v\3:R,|'  
将上述变量填入数字即可。 'edd6yTd  
下面总结几种视场角的表示方法 0@K?'6  
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 -_bnGY%,  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 rff=ud>Jf  
a5/6DK>  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 LijisE  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 
p5C:MA~*  
yM*-em  
情形三、广角镜头专用 aL9yNj
}2  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 OD*\<Sc  
WUwH W  
情形四、 X0\2qD  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Q M#1
XbT  
b'!t\m  
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： qgT~yDm  
1 ELEMENTS 原件数量 ZPktZ  
2 RSTART 半径初始值 A{[joo  
3 THSTART 3C,G~)= x  
4 ASTART ~6HpI0i  
5 SPECIAL AANT >tUi ;!cQ  
Kw`{B3"  
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。 Nl[]8G};  
e7m>p\"  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： MX@t[{Gg9  
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。 T
<hS  
-Y
XNB[C  
2 运行使用现象 yqEX0|V%  
笔者软件运行环境说明 q&/<~RC*
 
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 *>lh2sslL  
处理器：i7-7700HQ CPU ZA u=m  
内存：8.00 GB $pV:)N4  
! :[`>=!  
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。 7#~v<M6  

图片:zw6-22-2.png

'jw?XtG  
解决方案：重启软件 @%(Vi!Cv"R  
:~I^ni  
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。 HHT_}_?  
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。 j20/Q)=h  

图片:zw6-22-3.png

B3+9G,or  
',7LVT7  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 -B`Nkc  

图片:zw6-22-4.png

YXJreM5  
Z~g6C0  
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。