[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Z\*jt B:  
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： G8!* &vR/  
1 专利 ； [cf!%3>53  
2 期刊论文 ； .uu[MzMIu  
3 教材； G![JRJxQ  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； W%^;:YQ9i  
5 光学论坛；
'#@tovr  
6 积累，经验总结； R8<P}mv  
7 PW法； L)j<;{J/Q0  
8 组合法； Mi&jl_&  
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： <;nhb  
;*XH[>I  

图片:zw6-22-1.png

YA%0{Tdxz  
"AUHe6Yv  
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。 5]yby"Z?}  
\J,pV  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 mR6hnKa_53  
======================================== C{8(ew  
!3530BM CCD HH9
4?&  
OFF 98 o+^5W  
CORE 10 {pyTiz#JY  
TIME zsuXN*
 
DSEARCH 1 QUIET &+zS4)UK  
6E@qZvQ  
SYSTEM s+OXT4>+  
ID 3530 BOARD LENS l's*HEx
R  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Doc_rQYku  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 Tg~SGAc  
CORDER 3 1 5 tDIQ=  
WT1 1 1 1 1 1 Y('?Z]  
UNITS MM L:E?tR}H  
END |Y&&g=7  
XPQY*.l&.  
GOALS y$C\b\hM  
ELEMENTS 8 7S]<?>*  
FNUM 【Fno】 ;o-c.-!F  
BACK 0 0 )7s(]~z  
STOP MIDDLE 8%Hc%T[RnT  
STOP FREE o{?Rz3z  
RSTART 100 60 200400 dNfME*"yN  
THSTART 6 K#!c<
Li#  
ASTART 6 ] g]^^  
RT 0.75 FEwPLViso  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 {YigB  
FWT 1 1 1 1 1 {ZIEIXWb2  
NPASS 50 \qj(`0HG  
ANNEAL 200 20 Q 0l+[[ZTV  
COLORS 3 ^^Te  
SNAPSHOT 10 c$#7Kp4  
QUICK 50 50 f )Ef
-o  
END r!e:sJAB.  
*~SanL
\  
SPECIAL AANT {7Q)2NC  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 G3_HX<|f*  
LLL 6 1 1 A BACK I)wc&>Lc  
LUL 35 1 1 A TOTL @Tz}y"VG  
m;@8z[ ^5  
END zSo(+D &[  
GO "cDMFu  
TIME &f($= 68  
======================================== +nU=)x?38  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° hYB3tT  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 S-%itrB*  
【Fno】=3 &\$~  
Ev>P|kV&A  
将上述变量填入数字即可。 uyDPWnYk  
下面总结几种视场角的表示方法 L-eO_tTh0  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 1=z6m7@'-  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Ym|%ka  
u
F<}zFS  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 zw[ #B #  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 _?v&\j  
9v@P|  
情形三、广角镜头专用 s((c@)M  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 z9Nial`p  
PvB{@82  
情形四、 -BcnJK0  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 )m_q2xV  
e?_uJh"  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： sT'j36Nc<,  
1 ELEMENTS 原件数量 R
4vf  
2 RSTART 半径初始值 QWwdtk  
3 THSTART TpcJ1*t  
4 ASTART D6,Ol4d  
5 SPECIAL AANT ^C'{# p"  
)~-r&Q5d  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 suHi
sc*  
|.;*,bb|3  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： QD^q\9U[  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 46U*70  
LK+67Y{25  
2 运行使用现象 (f;.
`W  
笔者软件运行环境说明 . ZP$,  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 &}r-C97  
处理器：i7-7700HQ CPU ^h!}jvqE  
内存：8.00 GB 9#E)H?`g  
K57u87=*X?  
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。 `Wd4d2aLG  

图片:zw6-22-2.png

q.VZP  
解决方案：重启软件 hc*tQ2
 
?=G{2E.  
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。 SZvp%hS0  
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。 k)R~o b  

图片:zw6-22-3.png

vj9'5]
!~q  
_*ar\A`  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 upnX7as  

图片:zw6-22-4.png

o.(Gja4  
A1n4R  
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。