[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 a<+Rw{  
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： XoMgbDC  
1 专利 ； F%{z EANm  
2 期刊论文 ； ZC^?ng  
3 教材； S=~+e{  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； o5Knot)Oy  
5 光学论坛； -ucR@P]  
6 积累，经验总结； #}Ays#wA>?  
7 PW法； a{?>F&vnU  
8 组合法； 6jl{^dI  
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：
(
m.jC}J  
8@T0]vH&  

图片:zw6-22-1.png

{z'Gg  
7bJM $   
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:pG<oV|}  
>4#\ U!  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 U?(,Z$:N  
======================================== dQ<e}wtg  
!3530BM CCD .=c@ps  
OFF 98 qEkhgJqk  
CORE 10 #e9XU:9@g  
TIME `WQpGBS_z_  
DSEARCH 1 QUIET ;{n*F=%uC  
a<V Mh79*  
SYSTEM '_g*I  
ID 3530 BOARD LENS i{J[;rV9  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 a$6pA@7}  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 VC!g,LU|-  
CORDER 3 1 5 Yc(lY N  
WT1 1 1 1 1 1 Q?9eu%G6I  
UNITS MM Ax!fvcsN  
END .+^o{b  
VAa;XVmB  
GOALS ]08
~bL1Q  
ELEMENTS 8 ,z0E2  
FNUM 【Fno】 dBW#PRg  
BACK 0 0 "n<u(m8E  
STOP MIDDLE a6
op  
STOP FREE uQW d1>  
RSTART 100 60 200400 b55G1w  
THSTART 6 %,)Xi  
ASTART 6 8ZO~=e  
RT 0.75 .q$/#hN:e  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 %E2C4UbY  
FWT 1 1 1 1 1 ra\|c>[%  
NPASS 50 i{>YQ  
ANNEAL 200 20 Q WF<*rl  
COLORS 3 a3(f\MMxE  
SNAPSHOT 10 zU};|Zw  
QUICK 50 50 W@FGU  
END '}NH$ KA  
e?-LB  
SPECIAL AANT jY\YSQ  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 >[g'i+{  
LLL 6 1 1 A BACK g|4v>5Y  
LUL 35 1 1 A TOTL 5cl%>U  
]^l-k@  
END XpOQBXbt  
GO gr$H?|n l  
TIME O,KlZf_B  
======================================== UX<0/"0
h  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° K+c>Cj}H  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 UIw6~a3E  
【Fno】=3 ,Onu%  
V{kgDpB  
将上述变量填入数字即可。 knZ<V%/e  
下面总结几种视场角的表示方法 /ec~^S8X  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 g/soop\:  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Ad`jV_z  
z3-AYQ.H  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ~wRozV  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 %AuS8'Uf  
w2`j&]D6  
情形三、广角镜头专用 =t-503e.J  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Tk4"qGC.  
Rd*/J~TK  
情形四、 ]dIr;x`  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 rk(0w|zR+  
o>Z+=&BZ@a  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： zL3'',Ha  
1 ELEMENTS 原件数量 Y~M H  
2 RSTART 半径初始值 \Tj(]  
3 THSTART mCx6$jz  
4 ASTART m,]M_y\u  
5 SPECIAL AANT ub] w"N  
1e^-_Bo6'o  
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。 U9B|u`72  
lq!l{[Xp  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： !xK`:[B  
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。 \D #NO  
x_5H_! \#  
2 运行使用现象 4%k_c79>  
笔者软件运行环境说明 #VEHyz6P  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 1cdM^k  
处理器：i7-7700HQ CPU -gV'z5  
内存：8.00 GB P1ab2D  
izi=`;=D^  
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。 <tg>1,C  

图片:zw6-22-2.png

_#+~#U%5n  
解决方案：重启软件 w#,C{6  
~(`iRxK  
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。 #X"eg  
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。 p`JD8c  

图片:zw6-22-3.png

VscEd
t
kd  
,#r>#fi0  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 qyuU  

图片:zw6-22-4.png

8+1tys  
>2~q{e  
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。