[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 d~
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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： >UR-37g{p  
1 专利 ； [4t_ 83  
2 期刊论文 ； {_ewc/~  
3 教材； ed>_=i  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； .o.@cLdU  
5 光学论坛； s)xfTr_$  
6 积累，经验总结； 8l;0)`PU  
7 PW法； 4.CLTy3W  
8 组合法； 7m@pdq5Ub  
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： %# J8
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.:_dS=ut  

图片:zw6-22-1.png

t2tH%%Rs  
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OQk^  
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。 Xo{Ce%L  
f,`FbT  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 L=zeFn  
========================================
*!lq1h  
!3530BM CCD bpKMQrwd  
OFF 98 lE=Q(QUr  
CORE 10 Njz,y}\
 
TIME a,lH6lDk  
DSEARCH 1 QUIET t(Iy[-  
X-~Q  
SYSTEM w#XE!8`  
ID 3530 BOARD LENS !4I?59  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 &<.Z4GxS  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 P,D >gxl  
CORDER 3 1 5 6t/})Xv  
WT1 1 1 1 1 1 |WubIj*\{  
UNITS MM j!:U*}f  
END U5izOFc  
BniFEW:<  
GOALS 3)42EM'9(  
ELEMENTS 8 *.voN[$~  
FNUM 【Fno】 _lyP7$[: c  
BACK 0 0 *b7HtUA  
STOP MIDDLE MeP U`M--  
STOP FREE G?>~w[#mQR  
RSTART 100 60 200400 J6NQ5S\  
THSTART 6 988aF/c  
ASTART 6 V/>SjUNq  
RT 0.75 sy/J+==  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Z0`?  
FWT 1 1 1 1 1 5g/^wKhKG  
NPASS 50 fbo64$!hZ  
ANNEAL 200 20 Q owYfrf3ZLX  
COLORS 3 ot(|t4^  
SNAPSHOT 10 ?R"5 .3  
QUICK 50 50 br$!}7#=L  
END PX2Ejrwj  
f_.1)O'83  
SPECIAL AANT '{6`n5:e  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 [h8F)
  
LLL 6 1 1 A BACK alHwN^GhP  
LUL 35 1 1 A TOTL \mWXr*;  
B>a`mFM  
END >`,v?<>+  
GO sY1@ch"  
TIME )-9|3`  
======================================== CAcnH  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 2Ni{wg"  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 C. 8>  
【Fno】=3 Hvor{o5|tB  
)m5<gp`  
将上述变量填入数字即可。 pklcRrx,a  
下面总结几种视场角的表示方法 mn0QVkb}lc  
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 uz'beE  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 1`2lTkg  
hw~cS7  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 '[\%P2c)Q  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 \hNMTj#O  
n!HFHy2  
情形三、广角镜头专用 `yuD/-j  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 fjp>FVv3  
r OB\u|Pg  
情形四、 C .YtjLQP$  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Mh3zl  
9h*$P:S;1v  
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： |U7{!yy%MF  
1 ELEMENTS 原件数量 ]p0m6}B  
2 RSTART 半径初始值 G*J(4~Yw}  
3 THSTART BLMcvK\9  
4 ASTART $8_*LR$  
5 SPECIAL AANT \I'A:~b)L  
OQ!mL3f  
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。 |l)Oy#W  
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oP\F2  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 39~fP)  
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。 ;'J L$=  
a-%^!pN\M  
2 运行使用现象 =797;|B H  
笔者软件运行环境说明 Y71b Lg  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ap;UxWq
x  
处理器：i7-7700HQ CPU 7*[>e7:A  
内存：8.00 GB pF"z)E|^  
DO( /,A<{8  
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。 +;;fw |/  

图片:zw6-22-2.png

jh8%Xu]t  
解决方案：重启软件 ~{d94o.  
T<!`~#kM  
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。 ]/d2*#  
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。 Jw {:1  

图片:zw6-22-3.png

?0_i{BvN  
|<BTK_R  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 =1+I<Ljk  

图片:zw6-22-4.png

xsAF<:S\  
dc lJ  
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。