[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Qj?FUxw  
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： 1_!*R]aq  
1 专利 ； [MYd15  
2 期刊论文 ； ewSFB< N  
3 教材； <DCrYt!1}c  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ~&=-*  
5 光学论坛； #n7uw  
6 积累，经验总结； TDdFuO'}  
7 PW法； *?K3jy
{  
8 组合法； j9sf~}D>  
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： [Zk|s9  
Q uy5H  
2![.Kbqa%  
)%U&z>^P  
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。 H~1*`m  
cejSGsW6q  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 oBQr6-nZ  
======================================== $6T*\(;T@A  
!3530BM CCD q3B#rje>h  
OFF 98 Jeyy Z=  
CORE 10 C+$dm)M/q  
TIME eZ y)>.6Z  
DSEARCH 1 QUIET u<./ddC  
HjV3PFg  
SYSTEM tB4- of3+  
ID 3530 BOARD LENS !dYkvoQNn  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 <XX\4[wb  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 l~wx8 ,?G  
CORDER 3 1 5 H?8KTl=e  
WT1 1 1 1 1 1 NA>h$N  
UNITS MM @!&\Z[",  
END l=[<gPE  
p mcy(<  
GOALS |_8-3  
ELEMENTS 8 a-,!K  
FNUM 【Fno】 !9DqW&8  
BACK 0 0 -kxNJ G
c?  
STOP MIDDLE @kn0f`  
STOP FREE %p)6m2Sb  
RSTART 100 60 200400 xxgS!J  
THSTART 6 /pZLt)=P  
ASTART 6 g= k}6"F~  
RT 0.75 dX: (%_Mn  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 xWD=",0+  
FWT 1 1 1 1 1 [S9T@Q  
NPASS 50 {BKu'A  
ANNEAL 200 20 Q R$4&>VBu  
COLORS 3 2j`x^  
SNAPSHOT 10 I4ZL+a  
QUICK 50 50 jzSh|a9_  
END h}i /u  
v-J*PB.0p  
SPECIAL AANT $R%xeih1fz  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 a33}CVG-e3  
LLL 6 1 1 A BACK i)g=Lew  
LUL 35 1 1 A TOTL ?2_Oa%M  
Q\ TawRK8  
END z;@;jQ7  
GO E!&A[TlX\  
TIME ]tL9y<  
======================================== -z./6dQ  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° '+N!3r{G  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 \%z#|oV#<  
【Fno】=3 fGHYs  
O&Q_vY  
将上述变量填入数字即可。 W#E`h  
下面总结几种视场角的表示方法 d76k1-m\o  
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 O
7%<(  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ;3OQgKI  
hC
?:XVt  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 W'u6F-$2  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ^AdHP!I  
xV[X#.3  
情形三、广角镜头专用 P?VGY  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 #\[h.4i  
~q4KQ&.!  
情形四、 @&t';"AE  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 q  9lz  
a7s
+l=  
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： 0B#9CxU%  
1 ELEMENTS 原件数量 e3,TY.,Ay  
2 RSTART 半径初始值 wl1i@&9  
3 THSTART {m~.'DU  
4 ASTART [74HUw>  
5 SPECIAL AANT u9My.u@-*%  
2K4Jkyi  
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。 v=e`e68U~  
M3ihtY  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： GOuBNaU{  
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。 *F0O*n*7W  
8\HL8^6c5  
2 运行使用现象 VI7f}  
笔者软件运行环境说明 =(:{>tO_"  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 4^cDp!8  
处理器：i7-7700HQ CPU 8+Sa$R  
内存：8.00 GB ms2y[b  
Uyf<:8U\  
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 JoeU J3N  
([SrIG>X  
解决方案：重启软件 GSo&$T;B6  
mW~t/$Y$  
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。 2u9O+]EP  
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。 &<hDl<E  
TP7'tb  
vFKX@wV S  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 /{@^
h#4M1  
QP/%+[E.  
7R9.g6j  
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。