[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 ?g#t3j>zoF  
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： *RE-K36m|u  
1 专利 ； (G
Orfr  
2 期刊论文 ； 6@*;Wk~  
3 教材； 7,VWvmWJex  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； YhK/pt43C  
5 光学论坛； #$rT 4Nc;  
6 积累，经验总结； bc}OmPE  
7 PW法； W_n.V" hN  
8 组合法； ;mKU>F<V  
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： e>9{36~jh  
"/h"Xg>q  

图片:zw6-22-1.png

M\4;d #  
w/Dm  
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。 _ShJ3\,K  
a8P6-)W  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 p<['FRf"  
======================================== WG r\R  
!3530BM CCD [zd-=.:+M[  
OFF 98 ~?+m=\  
CORE 10 ^K[tO54  
TIME YAG3PWmD  
DSEARCH 1 QUIET 3<E$m*  
l@jJJ)Qyk  
SYSTEM &y+*3,!n8  
ID 3530 BOARD LENS y_r6T XnGL  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 /YR$#&N2  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 v>PHn69PU  
CORDER 3 1 5 9xp ;$14  
WT1 1 1 1 1 1 [=!MS?-G  
UNITS MM #=3]bg  
END hY9u#3  
N^at{I6C  
GOALS 9>P(eN  
ELEMENTS 8 :UciFIa  
FNUM 【Fno】 ri`|qy6! |  
BACK 0 0 AV! cCQ  
STOP MIDDLE yh<aFYdk  
STOP FREE \Y p oJ!-  
RSTART 100 60 200400 Rw%KEUDm  
THSTART 6 (7 iMIY  
ASTART 6 ;& +75n  
RT 0.75 UkKpSL}Q2  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 x N)Ck76  
FWT 1 1 1 1 1 ;zODp+4@Q  
NPASS 50 X=~QE}x  
ANNEAL 200 20 Q WFG/vzJ  
COLORS 3 WH*&MIjAr/  
SNAPSHOT 10 hI0l2OE  
QUICK 50 50 *^()
el,d  
END i9tM]/SP  
f5Oh#  
SPECIAL AANT s]UeDZ<a  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Sq>UMfl&  
LLL 6 1 1 A BACK
8qveKS]vZ  
LUL 35 1 1 A TOTL pz+#1=b]  
W#7c`nm  
END t[Q\T0E  
GO 3(kZfH~  
TIME X
+R_TC  
======================================== gO%3~f!vY#  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° sKtH4d5)  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Zh*I0m
   
【Fno】=3 3;AAC (X  
dL>ZL1.$  
将上述变量填入数字即可。 Rd/!CJ@g  
下面总结几种视场角的表示方法 $l=m?r=  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 p6p_B  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 }tN"C 3)@  
^)WGc/  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 TD'1L:mv  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 =x>KA*O1  
bA:abO  
情形三、广角镜头专用 t+t&eg  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 :7gIm|2"]  
YRFM1?*  
情形四、 e([}dz  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 w5p+Yx=q  
HjrCX>v  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： k2~j:&p  
1 ELEMENTS 原件数量 YIfbcR5  
2 RSTART 半径初始值 t2>Vj>U  
3 THSTART ].eGsh2  
4 ASTART k7?(IU  
5 SPECIAL AANT [dL#0~CL$  
^vUdf.n9  
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。 7C=t19&R'  
Y%2<}3P  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： _|3n h;-m  
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。 6 LC*X  
CZ|R-ky6p  
2 运行使用现象 RDZl@ps8  
笔者软件运行环境说明 VgOj#Z?K  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 QM OOJA  
处理器：i7-7700HQ CPU .-{B  
内存：8.00 GB .hUndg  
^8DC W`V  
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。 uGOvZO^v  

图片:zw6-22-2.png

&q>=6sQvf  
解决方案：重启软件 v*kTTaU&  
M '[.ay  
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。 SBs_rhe  
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。 :Fm)<VN"  

图片:zw6-22-3.png

Ji gc@@B.  
x,pzX(  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 <^{|5u  

图片:zw6-22-4.png

>O?5mfMK  
1 %K^(J;  
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。