[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 zG!nqSDG  
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： {z#2gc'Q  
1 专利 ； 8%?y)K^ D  
2 期刊论文 ； {@Mr7*u  
3 教材； [Kgb#L'{  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； uV/5f#)  
5 光学论坛； &p0e)o~Ux  
6 积累，经验总结； UO/sv2CN  
7 PW法； VtreOJ+  
8 组合法； je4l3Hl  
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： .g*j]!_]  
PnlI {d  

图片:zw6-22-1.png

okNo-\Dh!  
sp9gz~Kq
 
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。 -N *L1Zj  
.n-#A  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 $6hPTc<C  
======================================== 1<@SMcj>  
!3530BM CCD I.2J-pu}  
OFF 98 x&}]8S)  
CORE 10 3a/n/_D  
TIME ~/ %Xm<  
DSEARCH 1 QUIET
~%TWF+  
VJh8`PVX  
SYSTEM 4zug9kFK  
ID 3530 BOARD LENS 9>""x
t
 
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Yo-}uTkw  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 Cs,H#L  
CORDER 3 1 5 YIU3}sJ!  
WT1 1 1 1 1 1 5E:$\z;  
UNITS MM pl[J!d.c  
END yU$MB,1  
8
xpplo8  
GOALS G=dzP}B'WA  
ELEMENTS 8 2|1fb-AR  
FNUM 【Fno】 ~6vz2DuB=  
BACK 0 0 M>Q]{/V7T  
STOP MIDDLE ==[,;g
x  
STOP FREE uOxHa>h  
RSTART 100 60 200400 !_S>ER  
THSTART 6 D$>_W,*V  
ASTART 6 3Ob.OwA  
RT 0.75 sdu?#O+c1  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Fsx?(?tCMo  
FWT 1 1 1 1 1 u8e_Lqx?  
NPASS 50 BFLef3~.0  
ANNEAL 200 20 Q 'J|2c;M\x  
COLORS 3 !>UlvT-  
SNAPSHOT 10 &W `xZyb3  
QUICK 50 50 >}5?`.K~Q*  
END gk]QR.  
@=J|%NO  
SPECIAL AANT |HazM9=  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 yDWIflP0;  
LLL 6 1 1 A BACK E?m~DYnU  
LUL 35 1 1 A TOTL %!|w(Povq  
cHFi(K]|1  
END "S#FI  
GO S_}`'Z )  
TIME <LX\s*M)  
======================================== =x~I'|%3  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° >rG>Bz^Pu  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 5dBftTv?  
【Fno】=3 GW2\YU^{  
18g_v"6o  
将上述变量填入数字即可。 _03?XUKV  
下面总结几种视场角的表示方法 d@%"B($nR  
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 >J"INI  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 r8k(L{W  
+2uSMr  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 3"fDFR  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 A~ya{^}  
~zp8%lEe  
情形三、广角镜头专用 xm'9n?  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 >mGH4{H  
SnCwoxK  
情形四、 nhI+xqfn  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】  U'jt'(  
_=v#"l  
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： t0)1;aBZ  
1 ELEMENTS 原件数量 H`EhsYYK  
2 RSTART 半径初始值 Aq i:h]x  
3 THSTART O"m7r ds  
4 ASTART 'uPAG;)m  
5 SPECIAL AANT XN<SKW(H3  
lH-VqkR\  
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。 nD  wh  
?W/.'_  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Z:4/lx7Bq  
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。 A^U84kV=  
&|>@K#V8-;  
2 运行使用现象 |OQ]F  
笔者软件运行环境说明 /qpSmRL  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 p8Vqy-:  
处理器：i7-7700HQ CPU fv+]iK<{  
内存：8.00 GB -Cf)`/  
<'y<8gpM  
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。 q?,PFvs"  

图片:zw6-22-2.png

bzN[*X|  
解决方案：重启软件 V&mk
S  
^'UM@dd?!  
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。 I8H3*DE  
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。 K7}.#*% ~  

图片:zw6-22-3.png

D:P(;  
|k a _Zy  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 TG2#$Bq1  

图片:zw6-22-4.png

?d')#WnC  
(qn=BPI  
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。