[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 8:}$L)[V  
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： dhI+_z   
1 专利 ； x DX_s:A  
2 期刊论文 ； )LE#SGJP  
3 教材； T1fX[R ^\  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； R|dSjEs  
5 光学论坛； 
vmT6^G  
6 积累，经验总结； +yI
O  
7 PW法； 8Nxyc>8K~  
8 组合法； 8!Q0:4Vb  
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： kl9<l*  
rYk   
q'<K$4_,%  
]\oE}7K%r  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 nokMS  
}7/Ob)O  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 [NguQ]B.  
======================================== )\,hc$<=m  
!3530BM CCD '2c4 4F)i  
OFF 98 ]e]hA@4  
CORE 10 5b%zpx0Y  
TIME DqlspT  
DSEARCH 1 QUIET {$^Lb4O[V  
r
u1FJ{n  
SYSTEM bL18G(5  
ID 3530 BOARD LENS )J!=X`b  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 aW#_"Y}v'  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 t^@4n&Dg  
CORDER 3 1 5 9A1w5|X  
WT1 1 1 1 1 1 iC\t@BVS  
UNITS MM kR|(hA,$N  
END 7(bE;(4  
}-ysP$  
GOALS a+{95"4  
ELEMENTS 8 U0%m*i  
FNUM 【Fno】 U2VnACCUZs  
BACK 0 0 Vch!&8xii  
STOP MIDDLE 7q,M2v;  
STOP FREE JIyIQg'5i  
RSTART 100 60 200400 FR@##i$  
THSTART 6 80qe5WC.2u  
ASTART 6 4>xv7  
RT 0.75 B#;yko  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ;'J{ylRQ  
FWT 1 1 1 1 1 SgocHpyg  
NPASS 50 &-1;3+#w  
ANNEAL 200 20 Q <sq@[\l}a  
COLORS 3 ^atB
f![  
SNAPSHOT 10 ^~%zPlv  
QUICK 50 50 mf)o1O&B  
END 7T3ub3\  
kGSB6  
SPECIAL AANT |%~sU,Y\(  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 h&6v&%S/L  
LLL 6 1 1 A BACK *FT )`  
LUL 35 1 1 A TOTL enGjom  
i@M^9|Gh  
END ) Pdl[+a  
GO W+0VrH 0F  
TIME YSE6PG   
======================================== Zu/}TS9bi  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 2!35Tj"RFE  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 /hMD Me  
【Fno】=3 /)` kYD6  
^L1#  
将上述变量填入数字即可。 8Dq;QH}  
下面总结几种视场角的表示方法 Jh'\ nDz@e  
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 gqRwN p  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 w&7-:."1i  
WwF4`kxT
 
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 (fjAsbT  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 O0gLu1*1v  
?X.MKNbp  
情形三、广角镜头专用 i>C:C>~  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 eiaLzI,O  
f:h.O# d>  
情形四、 ^c{,QS{  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 XKU+'Tz  
#D$vH  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： 0}UJP   
1 ELEMENTS 原件数量 ,rp-`E5ap  
2 RSTART 半径初始值 ~\%MJ3  
3 THSTART 7lvUIc?krW  
4 ASTART oO4 Wwi  
5 SPECIAL AANT I"]5B  
Dm j^aFB0|  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 ''Y}Q"  
3 G?^/nB  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： yVyh'd:Ik  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 tZ]|3wp  
D@i,dPz5Zl  
2 运行使用现象 U3+{!}gn  
笔者软件运行环境说明 DGx9 \8^  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 \:8eN}B  
处理器：i7-7700HQ CPU @83h/Wcxd  
内存：8.00 GB :4"SJ  
U/2g N H  
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 }TZ5/zn.Dw  
)K8k3]y&  
解决方案：重启软件 4'W|'4'b  
zv]-(<B  
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 \*H/YByTb  
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 %($qg-x  
YWSo:)LY  
,uD F#xjl,  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 !<!sB)  
\fphM6([RK  
~ySmN}3~'  
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。