[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 *B|hRZka1A  
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： 9A.NM+u7  
1 专利 ； -t4:%-wv  
2 期刊论文 ； Wa^Wn +r  
3 教材； G!I++M"  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； [}4zqY{  
5 光学论坛； %>*?uO`z[  
6 积累，经验总结； F-3=eKZ  
7 PW法； "^$Ht`p[  
8 组合法； oT{9P?K8  
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： kc2B_+Y1  
|Gz<I  

图片:zw6-22-1.png

j-1V,V=  
1/9*c *w  
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。 #-B<u-  
`C>h]H(  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 $=plAi  
======================================== *,X)tZ6VX  
!3530BM CCD %DiQTg7V,  
OFF 98 Wm
d@%K  
CORE 10
]x metv|7  
TIME Hj >fg2/  
DSEARCH 1 QUIET 3J"`mQ  
q<E7qY+  
SYSTEM k5\V:P=#  
ID 3530 BOARD LENS VzSkqWF/"  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 @TALZk'%  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 la{?
&75]  
CORDER 3 1 5 [1(eSH  
WT1 1 1 1 1 1 ,.P]5 lE  
UNITS MM zdJPMNHg  
END jj&G[-"bv  
rwDLBpk  
GOALS bnfeZR1m_  
ELEMENTS 8 85# 3|5n  
FNUM 【Fno】 ph6/+[:  
BACK 0 0 0t!ZMH  
STOP MIDDLE r
mw}Ui"  
STOP FREE @~2k5pa  
RSTART 100 60 200400 mfZbo#KS#v  
THSTART 6 3|$?T|#B  
ASTART 6 &G%AQpDW5  
RT 0.75 ;0WAfu}#H  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 "-S!^h/v  
FWT 1 1 1 1 1 "#wAGlH6>  
NPASS 50 Ut~YvWc9  
ANNEAL 200 20 Q C3 "EZe[R  
COLORS 3 aN"
YEL>w  
SNAPSHOT 10 Z6gwAvf<  
QUICK 50 50 `{YOl\d_  
END ]Qe~|9I  
AT t.}-  
SPECIAL AANT D7pQWlN\  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 eW.qMx#:od  
LLL 6 1 1 A BACK wOL%otEf  
LUL 35 1 1 A TOTL ; ]%fFcy  
PYQ  
END {0j,U\ kb  
GO ZOqA8#\  
TIME ^e "4@O"  
======================================== jR1^e$  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° qX5]\nX&G  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 (1S9+H>g  
【Fno】=3 * g+v*q X  
;woK96"{t  
将上述变量填入数字即可。 ui8$F "I*  
下面总结几种视场角的表示方法 EM<W+YU  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 L' _%zO  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 bL<H$DB6  
Usht\<{  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 (Ajhf}zJ  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 <2j$P Y9  
nS$4[!0  
情形三、广角镜头专用 br0\O  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 T\zn&6  
\W_ Dz*N  
情形四、 K&._fG  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 zhE4:g9v  
"j`T'%EV  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： sfG9R"  
1 ELEMENTS 原件数量 2:.$:wS  
2 RSTART 半径初始值 `o_i+?E  
3 THSTART ,f>^q"  
4 ASTART U#Kw+slM  
5 SPECIAL AANT \Q`#E'?  
4myikeUR_  
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。 tF*Sg{:bCa  
( K-7z  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： :'
t"kS  
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。 ~&0lWa  
mFpj@=^_G  
2 运行使用现象 T8L
vdzS  
笔者软件运行环境说明 ZWFOC,)b  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 /jaO\
t'q  
处理器：i7-7700HQ CPU `h'Ab63  
内存：8.00 GB /ORK9g  

][z!};  
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。 <6N3()A)%1  

图片:zw6-22-2.png

4wS!g10}  
解决方案：重启软件 |Qpo[E}a  
w0>5#jq#r  
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。 $43CNnf3N  
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。 @uxg;dyI~  

图片:zw6-22-3.png

i+-=I+L3  
MmfshnTN  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 qqYQ/4Ajw  

图片:zw6-22-4.png

BaCzN;)  
}/xdHt  
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。