[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 |JQQU!x  
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： tQS5hwm*  
1 专利 ； 8-2cRs  
2 期刊论文 ； l1f\=G?tmU  
3 教材；
6Vz9?puD  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ."9];)2rx  
5 光学论坛； N;\'N ne  
6 积累，经验总结； /5u<78GW1  
7 PW法； uD^cxD  
8 组合法； rx]  @A  
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： -3Hy*1A.  
3\XU_Xs(]  

图片:zw6-22-1.png

S:OO0<W  
k |eBJ%  
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。 $m/)FnU/  
'IwNTM  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 H!$o$}A  
======================================== ; #&yn=^  
!3530BM CCD >
k (C  
OFF 98 0$ S8fF@  
CORE 10 neLAEHV  
TIME <i&_ooX  
DSEARCH 1 QUIET Ru>MFG  
]@phF _  
SYSTEM t+!$[K0/  
ID 3530 BOARD LENS B!?%O  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 i%0ur}p  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ~XOTs  
CORDER 3 1 5 R}!:'^  
WT1 1 1 1 1 1 AJF#Aw `o  
UNITS MM m)'=G%y  
END Jcrw#l8|C  
y~U #veY  
GOALS ppVHLrUh  
ELEMENTS 8 =Jyu4j *}  
FNUM 【Fno】 (&F ,AY3A  
BACK 0 0 R8a3 1&  
STOP MIDDLE KV0]m^@x  
STOP FREE %`1q-,>v  
RSTART 100 60 200400 vVFy*#I#_[  
THSTART 6 pSdI/Vj'=  
ASTART 6 9,:l8  
RT 0.75 hvsWs.;L'  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 :%,:"  
FWT 1 1 1 1 1 W*),y:  
NPASS 50 ~E2KZm  
ANNEAL 200 20 Q j}.\]$J  
COLORS 3 3 :<WY&9  
SNAPSHOT 10 qKr8)}h  
QUICK 50 50 CTq&-l:f  
END h7lDHIQf  
l)1r+@)\  
SPECIAL AANT e#$]Y?,  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 #Y a4ps_  
LLL 6 1 1 A BACK CYY=R'1:G{  
LUL 35 1 1 A TOTL q_MG?re  
svcK?^ HTe  
END L.*M&Ry  
GO b*c*r dTx  
TIME #P0&ewy  
======================================== Krqtf  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° +0nJ  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Y5- F@(  
【Fno】=3 iTgt}]L  
\fz<.l]  
将上述变量填入数字即可。 @#T|Y&  
下面总结几种视场角的表示方法 | *2w5iR  
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 jaII r06  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 PNgY>=Y  
K*LlW@  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 :LF?  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Yg%I?  
1ySk;;3  
情形三、广角镜头专用 `yrB->|vG  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 qr"3y  
;g+N&)n  
情形四、 "O3tq=Q  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Lo{ E:5q  
+
hg3I8q:  
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： I_}SB|  
1 ELEMENTS 原件数量 %Nlt H/I  
2 RSTART 半径初始值 ^c"jH'#.L  
3 THSTART [8 ]z|bM  
4 ASTART zy/@ WFPE  
5 SPECIAL AANT s~ a"4~f  
_.tVSVp  
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。 iVhJ t#_b  
o=1Uh,S3R  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： |W,& Hl7  
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。 e^6)Zz1\  
P{kur} T  
2 运行使用现象 bh,[ 3X%  
笔者软件运行环境说明 EN<F# Y3E  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 -$,TMqM  
处理器：i7-7700HQ CPU DE}K~}sbd  
内存：8.00 GB XixL 
R  
Gw/Pk4R  
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。 36}?dRw#p  

图片:zw6-22-2.png

k:t]s_`<  
解决方案：重启软件 6tgt>\y  
[kVS O  
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。 hZ?Rof  
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。 GZN ^k+w  

图片:zw6-22-3.png

MU@UfB|;u  
3oF45`3FV  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 _<n~n]%  

图片:zw6-22-4.png

vYwYQG  
:C(=&g<]D  
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。