[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 *h`zV<j  
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： C3|M\[*fp  
1 专利 ； ss*dM.
b  
2 期刊论文 ； Ax&+UxQ0|  
3 教材； w!61k \  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； \2uQ"kJC  
5 光学论坛； #U^@)g6  
6 积累，经验总结； `Do-!G+W  
7 PW法； HH^eEh4g  
8 组合法； xR$xAcoSB  
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： h9No'!'!  
\MnlRBUM,  

图片:zw6-22-1.png

UtzW5{  
m/<7FU8  
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。 gVO[R6C5C  
$cc]pJy"}  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 Q~nc:eWD  
======================================== >xT8[  
!3530BM CCD .QW89e,O3  
OFF 98 pbJs3uIR  
CORE 10 4jvgyi9  
TIME }.x?$C+\"  
DSEARCH 1 QUIET W@#Y/L:${  
h&&ufF]D  
SYSTEM Nb-;D)W;B  
ID 3530 BOARD LENS ^MuO;<<,.  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ~i(X{^,3  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 5MT$n4zKu  
CORDER 3 1 5 k\A8Z[  
WT1 1 1 1 1 1 _L9`bzZj  
UNITS MM b3W@{je  
END c{zQX0  
phd,Jg[  
GOALS %6L{Z*(  
ELEMENTS 8 [*@"[u   
FNUM 【Fno】 (z\@T`6`  
BACK 0 0 tAefBFu  
STOP MIDDLE I6~.sTl  
STOP FREE }5\F<b^@Y  
RSTART 100 60 200400 3V2"1Ic  
THSTART 6 USv: + .  
ASTART 6 kU0e;r1N  
RT 0.75 fQM:NI?9?  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 lo Oh }y+  
FWT 1 1 1 1 1 YP/BX52v  
NPASS 50 `J#(ffo-  
ANNEAL 200 20 Q V
^[o{'+  
COLORS 3 ng"R[/)In  
SNAPSHOT 10 :>]=YE  
QUICK 50 50 GG-7YJ  
END  [td)v,  
7']n_-fu  
SPECIAL AANT /0IvvD!7N  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 z1K@AaRx  
LLL 6 1 1 A BACK 2Gd.B/L6  
LUL 35 1 1 A TOTL )[i0~o[  
zuwlVn  
END ;N#d'E\  
GO kZfa8wL]P  
TIME \9N1:  
======================================== =Q>'?w>  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° %We~k'2f  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 cxn3e,d`  
【Fno】=3 D6
fry\  
p3`ND;KQ
 
将上述变量填入数字即可。 E<y0;l?H<  
下面总结几种视场角的表示方法 kaqH.e(  
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 ihS;q6ln  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 L)p*D(  
`83s97Sa  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 yPs4S?<s  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 -PPH]?
],  
'B>fRN  
情形三、广角镜头专用 d e)7_pCF|  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 *:L-/Q)i  
+uZ,}J  
情形四、 }coSMTMv6  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 :sDE'o  
9.)*z-f$  
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： {xJq F4  
1 ELEMENTS 原件数量 D+.< kY.  
2 RSTART 半径初始值 7L)edR[  
3 THSTART BWRAz*V  
4 ASTART Q$u&/g3NvL  
5 SPECIAL AANT ?tx%KU\3  
'Km ~3t  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 q% *-4GP  
#e)A  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 6:_@;/03%  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 J8IdQ:4^l  
>v--R8I*  
2 运行使用现象 -hL0}Wy$N  
笔者软件运行环境说明 5yBaxw`  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ~xfoZi
IA}  
处理器：i7-7700HQ CPU jT/}5\  
内存：8.00 GB xgeDfpF'  
Lxz!>JO>  
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。 vz$-KT4e^  

图片:zw6-22-2.png

PY.4J4nn|  
解决方案：重启软件 ]$Ud`<Xnx  
Q5%$
P\  
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。 v_=xN^R  
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。 ~hiJOaCzM  

图片:zw6-22-3.png

/L|$* Xj  
w(/#isC  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 uT1xvXfqP  

图片:zw6-22-4.png

}7Lo}}  
3X|7 R  
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。