[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 <)
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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： ^^)\|kW?  
1 专利 ； <R#:K7>O  
2 期刊论文 ； "M]`>eixL  
3 教材； MpJx>
0j/J  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； U(:t$SBKy  
5 光学论坛； #-d-zV*  
6 积累，经验总结； 'FN3r  
7 PW法； uYc&Q$U  
8 组合法； \<y#$:4r<8  
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： ;[Hrpl S  
W8!8/IZbN  
]6HnK%  

2Xfy?U  
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。 I,lzyxRP  
wtGb3D"am  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 sF#t{x/sW  
======================================== @(rLn  
!3530BM CCD ]g9n#$|.  
OFF 98 tLx8}@X"  
CORE 10 'zTa]y]a  
TIME 6[>Zy)P  
DSEARCH 1 QUIET E__A1j*gd  
^EKf_w-v  
SYSTEM \G1(r=fU  
ID 3530 BOARD LENS 3-2?mV>5  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 d _koF-7  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 c1_?Z  
CORDER 3 1 5 N;e*eMFE  
WT1 1 1 1 1 1 sk`RaDq@;  
UNITS MM VnMiZAHR  
END N" oJ3-~  
oRCD8b?  
GOALS <4Cy U j  
ELEMENTS 8 2O9OEZdKB  
FNUM 【Fno】 rYr.mX  
BACK 0 0 *|:]("i  
STOP MIDDLE g/soop\:  
STOP FREE oI%.oP}G  
RSTART 100 60 200400 h'
G8@j;  
THSTART 6 ~wRozV  
ASTART 6 Aaix? |XN  
RT 0.75 tA{<)T  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 R2[!h1nZ  
FWT 1 1 1 1 1 }L*cP;m#  
NPASS 50 ZpY"P6
 
ANNEAL 200 20 Q (tP^F)}e5  
COLORS 3 r7p>`>_Q\  
SNAPSHOT 10  /=7[Q  
QUICK 50 50 5=Y\d,SS"  
END meV RdQ  
aG\B?pn-  
SPECIAL AANT  Z@`HFZJ  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 x;R9Gc[5  
LLL 6 1 1 A BACK zHCz[jlrMq  
LUL 35 1 1 A TOTL -vC?bumR%  
1e^-_Bo6'o  
END [t`QV2um  
GO 2]*2b{gF,  
TIME c =i6  
======================================== VIxcyp0X  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° CR$5'#11)  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 1{V*(=Tp  
【Fno】=3 /fc@=CO  
]={{$}8.  
将上述变量填入数字即可。 D*j\g
I  
下面总结几种视场角的表示方法 Ie?C<(8Ul  
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 *l^%7Wrk  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ToVm]zPOUt  
_\LAWQ|M4[  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 Kq';[Yc  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 b=+'i  
kSw.Q2ao  
情形三、广角镜头专用 [nlW}1)46  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 |ldRs'c{  
6]^}GyM!  
情形四、 6^.<5SJ}  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 # -
Ts]4v  
PGHl:4`Es!  
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： ( Qw"^lE3  
1 ELEMENTS 原件数量 I%whM~M1+  
2 RSTART 半径初始值 xAD:Z"  
3 THSTART Vj"B#  
4 ASTART d1#;>MiU  
5 SPECIAL AANT ;,]T|>M  
sD*8:Hl  
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。 PDo%ob\Ym  
g%Ap<iT  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Khxl'qj  
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。 >LwZ"IEV  
 Hs8c%C  
2 运行使用现象 gX34
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笔者软件运行环境说明 xS`>[8?3<T  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ]`&ws
  
处理器：i7-7700HQ CPU n||/3-HDj  
内存：8.00 GB -[4Xg!apO  
?y7x#_Exc  
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。 W9?Vh{w  
[(Pm\o  
解决方案：重启软件 w7]@QTC  
'kK}9VKl  
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。 ;z>)&F  
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。 ?*a:f"vQ  
%uyRpG3,  
jyf[O -  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 w Maib3Q  
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~w'M8(  
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。