[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 R=e`QMq  
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： (vI7qD_  
1 专利 ； qHKZ5w  
2 期刊论文 ； rW`F|F%  
3 教材； N$y4>
g  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； RtI
c:ym  
5 光学论坛； 7Ru0
>4B  
6 积累，经验总结； ~f@<]  
7 PW法； 3R{-\
ZMd  
8 组合法； NGze: gPmO  
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： TM"-X\e~{  
JfVayI=  

图片:zw6-22-1.png

O Z#?  
Fx@ {]  
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。 hV,3xrm?P  
fk"{G>&8  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 w(G(Q>GI  
======================================== N!m%~},s//  
!3530BM CCD z N t7DK  
OFF 98 <pE G8_{}  
CORE 10 <]9MgfAe  
TIME m_Rgv.gE^  
DSEARCH 1 QUIET h)<R#xw  
JJ+<?CeHD  
SYSTEM 9:Y:Vx
  
ID 3530 BOARD LENS iM9563v  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 (8*lLZ  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ^s?wnEo;j  
CORDER 3 1 5 eyE
&<:F#J  
WT1 1 1 1 1 1 */\.-L{h  
UNITS MM :J~j*_hZ  
END z=fag'fzM  
/Mk)H d  
GOALS :1{j&$  
ELEMENTS 8 ms{R|vU%b  
FNUM 【Fno】 n (|>7  
BACK 0 0 {Q-U=me\  
STOP MIDDLE c[YjGx  
STOP FREE kzmt'/L8  
RSTART 100 60 200400 y{"E)YY  
THSTART 6 a2 SQ:d  
ASTART 6 .( J/*H  
RT 0.75 K
F'M4P  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 G!~BA*
 
FWT 1 1 1 1 1 BmM,vllO  
NPASS 50 HUghl2L.<  
ANNEAL 200 20 Q Lg?'1dg  
COLORS 3 `u}x:f !  
SNAPSHOT 10 k|_2aQ02  
QUICK 50 50 Om^/tp\  
END f@{C3E dd  
4W?<hv+k7*  
SPECIAL AANT xHGoCFB  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 p3S c4  
LLL 6 1 1 A BACK 47
RYpd  
LUL 35 1 1 A TOTL +doT^&2u*  
% n{W

  
END moR
]{2Cd{  
GO ]/bE${W*]  
TIME ypd?mw&1}  
======================================== 6+5Catsn  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° _y9P]@Q7%  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 1+jYpYEQW  
【Fno】=3 j+9 S  
Wy4^mOv  
将上述变量填入数字即可。 K[[k,W]qb  
下面总结几种视场角的表示方法 /ZDc=>)~  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 [FL I+;gY  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 uI2'jEjO  
X{ =[q|P  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 s2v*  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 `/zt&=`VB  
!_) ^bRd  
情形三、广角镜头专用 @QG1\W'  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 M@kZ(Rkv  
d]3sC  
情形四、 nrIL_  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 {*U:Wm<  
ak>NK
K8P  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： BcLt95;.\  
1 ELEMENTS 原件数量 5B 7*Z  
2 RSTART 半径初始值 pG @iR*?  
3 THSTART _zh5KP[{  
4 ASTART e_], O_Z  
5 SPECIAL AANT L_mqC(vn  
2-0cB$W+  
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。 8~E)gV+v  
r%pFq1/'!  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： l;A_Aii(  
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。 BA-nxR  
MjB[5:s  
2 运行使用现象 kW&Z%k  
笔者软件运行环境说明 3+3m`%G  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Q~JKKq  
处理器：i7-7700HQ CPU 1`lFF_stkP  
内存：8.00 GB fR4l4 GU?)  
/zf>>O`  
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。 i[{] LiP  

图片:zw6-22-2.png

io7U[#  
解决方案：重启软件 `uVW<z{l  
Xp6*Y1Y  
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。 5iddB $  
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。 -5 /v`  

图片:zw6-22-3.png

;Ia1L{472m  
Pki4wDCTW  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 _M[[vXH  

图片:zw6-22-4.png

]t)M}^w  
rJZs 5g`  
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。