[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 :Fw?{0  
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： \Yq0 zVol  
1 专利 ； ln#\sA?iG  
2 期刊论文 ； &z>q#'X;.  
3 教材； D0ruTS  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； wAh#   
5 光学论坛； Q#pnj thM  
6 积累，经验总结； <KLg0L<W  
7 PW法； oy5+}`  
8 组合法； 7`fY*O6  
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： q- :4=vkn  
lw[<STpD;  

图片:zw6-22-1.png

dB3N%pB^  
A(+:S"|@  
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。 S+ebO/$>  
:l"dYfl  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 <hv7s,i  
======================================== bSrZ{l  
!3530BM CCD "IwM:v  
OFF 98 2-mQt_ i  
CORE 10 sPCMckt  
TIME _wh
F^g8  
DSEARCH 1 QUIET T3z(k la  
J8;Okzb!L  
SYSTEM [Oy >R  
ID 3530 BOARD LENS i03gX<=*  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 %v4ZGtKC@  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 zvr\36  
CORDER 3 1 5 |$e:*  
WT1 1 1 1 1 1 4ht\&2&:  
UNITS MM C9jbv/c  
END *jF#^=  
\r;F2C0*i  
GOALS ?9e]   
ELEMENTS 8 T//S,  
FNUM 【Fno】 LgHJo-+>  
BACK 0 0 V@Wcb$mgk  
STOP MIDDLE 2Va4i7"X\  
STOP FREE g.a| c\WH  
RSTART 100 60 200400 4#:\?HAu!  
THSTART 6 D{C:d\ e)$  
ASTART 6 JJ5C}`(  
RT 0.75 (q~0XE/ a  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 lIh[|]  
FWT 1 1 1 1 1 io4aYB\  
NPASS 50 0=;YnsY  
ANNEAL 200 20 Q kG^dqqn6  
COLORS 3 xvDI 4x&  
SNAPSHOT 10 A]?^ H<  
QUICK 50 50 2OalAY6RS  
END uRQ_'l  
16$y`~c-z  
SPECIAL AANT !kXeO6X@m  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Y&~M7TYb  
LLL 6 1 1 A BACK 9+Nw/eszO  
LUL 35 1 1 A TOTL n93zD*;5  
~>%DKJe  
END %;O}FyP  
GO Wsm`YLYkt!  
TIME 5f{|"LG&  
======================================== U CY2]E  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 3ATjsOL  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 -_~)f{KN@  
【Fno】=3 SI*^f\lu  
jvs[ /  
将上述变量填入数字即可。 f0oek{  
下面总结几种视场角的表示方法 V8"Wpl9Cz  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 g-@h>$< 1  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 SxMj,u%X/  
&U&%ka<*  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 cwynd=^nC  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】  Q2\  
sR*Nq5F#9  
情形三、广角镜头专用 l4ouZR  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 VzwPBQ -  
|F!F{d^p  
情形四、 , Oli  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 qtzRCA!9(Z  
AS;.sjgk  
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： uD)-V;}P@;  
1 ELEMENTS 原件数量 /#t&~E_|  
2 RSTART 半径初始值 #@Y/{[s|@  
3 THSTART FA$zZs10\  
4 ASTART vWY(%Q,  
5 SPECIAL AANT tWD|qg_  
g%\L&}Jd  
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。 X+ f9q0  
yFM>T\@  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： km\%BD~  
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。 77Q}=80GU;  
Oif,|:  
2 运行使用现象 I/p]DT  
笔者软件运行环境说明 zvf3b!}  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 N z~"vi(t  
处理器：i7-7700HQ CPU &" h]y?Q  
内存：8.00 GB U9ZbVjqv@  
@{}rG8  
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。 >oqZ !V5[  

图片:zw6-22-2.png

9]$`)wZ  
解决方案：重启软件 <qY5SV,  
QN G&  
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。 6Rz[?-mkLO  
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。 r nBOj#N  

图片:zw6-22-3.png

OFy,B-`A{  
i\p:#'zk5  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 *Bw#c j  

图片:zw6-22-4.png

:ba/W&-d  
./w{L"E  
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。