[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 %>}7$Y%  
心有山水，学而不废。光学设计，是一个传统又新奇的学科，既有经验上的感觉，又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿，又爱又恨！对于一些初学者或者是从业不久的设计师，往往不知所措。早期光学设计主要依靠PW法计算初始结构，随着软件技术的成熟，出现了诸如ZEMAX、CODEV等光学设计软件？但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向： %^BOYvPx  
1 专利 ； {xx;zjt%}}  
2 期刊论文 ； 79fyn!Iz<  
3 教材； 0a-:x4  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； z Clm'X/  
5 光学论坛； E;e2{@SX2K  
6 积累，经验总结； FbT&w4Um=  
7 PW法； :jp$X|  
8 组合法； %La
C$w_X  
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： [ESQD5&  
zEL[%(fnc  

图片:zw6-22-1.png

l.'E\3Bo  

JA2}  
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。 &K*_/Q '\  
!ef)Ra-W  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 X-^Oz@.>  
======================================== ^mb*w)-p?  
!3530BM CCD uy%PTi+A  
OFF 98 I z@x^s  
CORE 10 !a&F
:Fbm  
TIME { J%$.D(/  
DSEARCH 1 QUIET B{u.Yc:  
Sk%|-T(d$  
SYSTEM zL{@LHP  
ID 3530 BOARD LENS `Wt~6D e  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 f }e7g d]M  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 WkmS   
CORDER 3 1 5 nUu|}11(  
WT1 1 1 1 1 1 &BR?;LD  
UNITS MM -$p-o Z)  
END Bnc  
c>k6i?u:X7  
GOALS LKG|S<s  
ELEMENTS 8 FC
Au%lvZT  
FNUM 【Fno】 b%$C!Tq'  
BACK 0 0 he6) L6T  
STOP MIDDLE 1T`"/*!  
STOP FREE aDEP_b;  
RSTART 100 60 200400 ?':'zT  
THSTART 6 D1/$pA+B  
ASTART 6 &^>r<~]  
RT 0.75 0`=?ig_  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 8#AXK{  
FWT 1 1 1 1 1 4<HJD&@V  
NPASS 50 6g&nnA  
ANNEAL 200 20 Q Q&;qFv5-l  
COLORS 3 3xY]Lqwv  
SNAPSHOT 10 0\;a:E.c  
QUICK 50 50 0:S)2"I58p  
END '^AXUb  
|e(x< [s5  
SPECIAL AANT zK;t041e  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 w+D5a VJ  
LLL 6 1 1 A BACK 2%H(a)  
LUL 35 1 1 A TOTL u'
][3  
ddxv.kIj.  
END [G)Sq;  
GO iDN,}:<V  
TIME W5{e.eI}|  
======================================== zD|W3hL2&  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° |-<L :%  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 8tk`1E8!j  
【Fno】=3
$Q4b~  
C I0^eaFs  
将上述变量填入数字即可。 mer{Jys  
下面总结几种视场角的表示方法 2 {0
VyLx  
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 c9 c Nlp  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 VVOt%d  
-OxHQ  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 L1BpY-=  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 9x\G(
w  
st>t~a|T  
情形三、广角镜头专用 ;C%EF  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ?i"FdpW  
f|)t[,c  
情形四、 a4YyELXe  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 /0(KKZ)  
Y@eUvz
 
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： e^TF.D?RS  
1 ELEMENTS 原件数量 [OSUARm v  
2 RSTART 半径初始值 1g+<`1=KT  
3 THSTART 4{pa`o3  
4 ASTART 9OBPFF  
5 SPECIAL AANT -D(!B56_  
/jAs`"U  
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。 'cv/"26#  
$G[##j2  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： y C#{nUdw  
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。 98"NUT  
Ns_d10rZ.  
2 运行使用现象 ~c"c9s+o  
笔者软件运行环境说明 :C5N(x  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 G 2##M8:U0  
处理器：i7-7700HQ CPU fz*6 B NJ  
内存：8.00 GB _JS'~JO3{  
CDhk!O..  
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。 \9DTf:!4Z  

图片:zw6-22-2.png

=*I9qjla[?  
解决方案：重启软件 vbp)/I-h  
AyDK-8a  
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。 #XZ?,neY  
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。 v*pVcBY>  

图片:zw6-22-3.png

aryr  
AyUVsIuPT=  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 Z)<>d.  

图片:zw6-22-4.png

d {4br  
[(XKqiSV  
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。