[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 S.! n35  
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： O]1aez[  
1 专利 ； Wcf;ZX
  
2 期刊论文 ； >[qoNy;  
3 教材； BYKONZu  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； lx H3a :gm  
5 光学论坛； .@kjC4m  
6 积累，经验总结； "<=HmE-;  
7 PW法； tDj/!L`  
8 组合法； [" PRxl  
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： <J o\RUx  
rGt/ /6  

图片:zw6-22-1.png

[AA*B  
oNFvRb2Rd  
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。 U=vh_NHj  
0;/
},B[A  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 L"(k;Mfe  
======================================== Qw@_.I  
!3530BM CCD |ZmWhkOX  
OFF 98 /4M~ 6LT`  
CORE 10 ,?KN;~t#vz  
TIME >S[NI<=8S  
DSEARCH 1 QUIET Zk*!,,P!  
<?E~Qc t  
SYSTEM D>`lN  
ID 3530 BOARD LENS )1ct%rue  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 _Z0O]>KH  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 Fs 95^T  
CORDER 3 1 5 vdFP ^06  
WT1 1 1 1 1 1 *f*o ,~8V1  
UNITS MM %h^ f?.(:  
END D"vl$BX  
@@pI>~#zh  
GOALS 8Rric[v  
ELEMENTS 8 }M|,Z'@*  
FNUM 【Fno】 T@?uA*J  
BACK 0 0 tvEf-z  
STOP MIDDLE  jT$  
STOP FREE [39  
RSTART 100 60 200400 C9Xj)5k@R  
THSTART 6 NU/:jr.W#  
ASTART 6 .DN)ck:e;  
RT 0.75 7dq*e4z)  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 _I<LB0kgf.  
FWT 1 1 1 1 1 w\{o
OlE  
NPASS 50 UgC{  
ANNEAL 200 20 Q o"Mhwh  
COLORS 3
0~GtK8^B  
SNAPSHOT 10 I?~iEO\nh  
QUICK 50 50 t` f.HJe  
END 7:P+S%ZL  
syB.Z-Cpd  
SPECIAL AANT /^9KZj  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 sF!nSr  
LLL 6 1 1 A BACK .j l|?o  
LUL 35 1 1 A TOTL T^1]|P  
*L+)R*|:&  
END n~C!PXE  
GO t(Sjo8, b  
TIME )2dTgvy  
======================================== >og- jz  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° E5`KUMZkq  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 72akOx   
【Fno】=3 qrt2BT)  
[ m#|[%  
将上述变量填入数字即可。 rhQv,F9  
下面总结几种视场角的表示方法 xu(N'l.7&  
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 s;!Tz)  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 c_dg/!Iu  
E@N& Y1t  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 8TV "9{ n  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ffgb3  
A.>L>uR  
情形三、广角镜头专用 s:f%=4-7  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ;lU]ilYv  
:I/i"g7<  
情形四、 F?*ko,  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 hY[Vs5v  
R0DWjN$j  
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： ,I^:xw_  
1 ELEMENTS 原件数量 riz[AAB  
2 RSTART 半径初始值 x!^u$5c  
3 THSTART Udl8?EVSz  
4 ASTART  PH6NU&H  
5 SPECIAL AANT s$PPJJT{b  
V^/]h 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。 2oFbS%OV  
YfZ96C[a  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： DVLF8]
5  
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。 ;rjd?r  
/+zzZnLl-M  
2 运行使用现象 *@SZ0   
笔者软件运行环境说明 \ N;%
 
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 KDEcR  
处理器：i7-7700HQ CPU p0Ra`*f  
内存：8.00 GB ._A@,]LS}  
3Sh#7"K3  
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%[`NP (  

图片:zw6-22-2.png

1?hx/02  
解决方案：重启软件 +x_9IvaW&?  
e=#'rDm  
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。 hQPNxpe  
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。 N"Mw1R4  

图片:zw6-22-3.png

vpL3XYs`  
X\ bXat+  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 8DO3L "  

图片:zw6-22-4.png

u>-pgu  
7,:$, bL  
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。