[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 A|L8P  
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： krsYog(^z  
1 专利 ； GP&vLt51  
2 期刊论文 ； r*$Ner  
3 教材； S,<EEtXQ  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； F>]m3(  
5 光学论坛； ,WJH}(h"D  
6 积累，经验总结； = M]iIWQ@`  
7 PW法； g.'yZvaP  
8 组合法； n|b5? 3  
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： z)z{3rR|PW  
5aln>1x>hn  

图片:zw6-22-1.png

F)
+{AQL  
%F:)5gT?  
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。 oP!;\a( SL  
|1ST=O7.LH  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 AC;V m: @{  
======================================== hQ(q
bt{e  
!3530BM CCD SB5&A_tr  
OFF 98 hSFn8mpXT  
CORE 10 =JKv:</.G  
TIME 3&6#F"7  
DSEARCH 1 QUIET ~mO62(8m  
1j:Wh  
SYSTEM ={5#fgK>  
ID 3530 BOARD LENS rAs,X  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 [5uRS}!  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 [@Q_(LQ-U  
CORDER 3 1 5 7zH
h@ B:]  
WT1 1 1 1 1 1 ]S(%[|  
UNITS MM -i4&v7"  
END H}H7lO  
em\ 9'L^  
GOALS # eCj
n  
ELEMENTS 8 ukvtQz)  
FNUM 【Fno】 /F4pb]U!*  
BACK 0 0 _UT$,0u_i  
STOP MIDDLE n+BJxu?  
STOP FREE w.lAQ5)I%\  
RSTART 100 60 200400 UN%Vg:=  
THSTART 6 om |"S  
ASTART 6 TYlbU<  
RT 0.75 0H0-U'l  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ^)?d6nI  
FWT 1 1 1 1 1 j6  
NPASS 50 @#P,d5^G  
ANNEAL 200 20 Q Zum0J{l h  
COLORS 3 Rb%%?*|  
SNAPSHOT 10 M
)+$wp  
QUICK 50 50 wWSdTLX  
END _>=L>*  
!<UJ6t}  
SPECIAL AANT hFk3[zTy  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ~}!3G  
LLL 6 1 1 A BACK p_Ul
K8rb  
LUL 35 1 1 A TOTL j:}DBk  
0]D{V
a  
END =)E,8L  
GO H)aQ3T4N5  
TIME w|CZ7|6  
======================================== Qc[3Fq,f  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° uP<0WCN  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 W`"uu.~f  
【Fno】=3 A<6%r7&B'  
?d4m!HgR  
将上述变量填入数字即可。 I+!:K|^
  
下面总结几种视场角的表示方法 n.sbr
 
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 mo1oyQg8  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 P
7 PB t  
?-tVSRKQ  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 MwfOy@|N  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 }BiiE%a  
L:(1ZS  
情形三、广角镜头专用 _DrJVC~6@  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 K"uNxZ  
ATy*^sc&"  
情形四、 /'Pd`Nxl.  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 >(y<0   
_;4 [Q1  
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： V
R  
1 ELEMENTS 原件数量 YPzU-:

3  
2 RSTART 半径初始值 .i^7|o:  
3 THSTART 2o#,kGd  
4 ASTART ?x^z]N|P  
5 SPECIAL AANT `fNG$ODL   
xr7+$:>a  
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。 (_4;') 9  
pDQ}*  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： bWZbG{Y.  
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。 Kf 2jD4z}  
`]LSbS  
2 运行使用现象 XX1Il;1G#  
笔者软件运行环境说明 '|7Woxl9  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 /T,Z>R  
处理器：i7-7700HQ CPU zE)~0v
4  
内存：8.00 GB 7 Sa1;%R  
66#
"  
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。 \m=?xb8 f  

图片:zw6-22-2.png

kQaSbpNmH  
解决方案：重启软件 Fkf97Oi  
m~lpyAw  
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。 s/:Fwr4q#a  
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。 A:y.s;<L0  

图片:zw6-22-3.png

#q3l!3\mW  
`:O\dN>ON  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 P]i =r] i  

图片:zw6-22-4.png

l{VSb92f  
/%A;mlf{  
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。