[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 sWC"^ So  
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：
^~aSrREo  
1 专利 ； e||_j  
2 期刊论文 ； =_H39)|
T  
3 教材； OZ" <V^"`  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； KwHOV
$lD;  
5 光学论坛； nGbrWu]w  
6 积累，经验总结； Vj]kJ,j\y  
7 PW法； GVM#Xl}w9  
8 组合法； VM,ZEt3Vy  
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： GWVdNYpmr  
gQEV;hCO  

图片:zw6-22-1.png

ul?BKV+3E  
} 8P}L@q  
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。 ^%
d{i'9?  
V~_nyjrJM  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 )1vojp 4Za  
======================================== ~ YK<T+  
!3530BM CCD #{M -3  
OFF 98 (*RybKoaA  
CORE 10 -!0LIr:"  
TIME vO_quQ[.  
DSEARCH 1 QUIET \zi3.;9|;  
;SW-dfo2i  
SYSTEM *lK4yI*%o  
ID 3530 BOARD LENS ]#$kA9  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Q]wM/7  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 m%[t&^b}T  
CORDER 3 1 5 =5ih,>>g  
WT1 1 1 1 1 1 FZ9<Q  
UNITS MM 'oz={;  
END ;*2e;m~)?  
dM UDLr-  
GOALS i .N1Cvp&  
ELEMENTS 8 #%9]Lq  
FNUM 【Fno】  YBD{l  
BACK 0 0 UTQKlwPa  
STOP MIDDLE {+2cRr.  
STOP FREE 6^|6V  
RSTART 100 60 200400 Gme$FWa  
THSTART 6 U!/nD~A  
ASTART 6 'pY;]^M  
RT 0.75 C._sgO  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 [M^[61  
FWT 1 1 1 1 1 EY
xRw  
NPASS 50 4Aew )   
ANNEAL 200 20 Q @;fE%N  
COLORS 3 igrog  
SNAPSHOT 10 }4]<P  
QUICK 50 50 nb_^3K]r  
END S;Z3v)E-f  
X-1Vp_(,TP  
SPECIAL AANT 9.zQ<k2  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 L~{Vt~H9"  
LLL 6 1 1 A BACK DBBBpb~~  
LUL 35 1 1 A TOTL LU,"i^
T  
<aaDW  
END ?=!XhU .  
GO hIQ[:f  
TIME g&3#22z  
======================================== (?BgT i\  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° J7ekIQgR  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 5u_4lNJ&  
【Fno】=3 8Wx@[!  
;3|Lw<D5;  
将上述变量填入数字即可。 CQHp4_  
下面总结几种视场角的表示方法 O^Vy"8Ji}y  
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 bmVgTm&  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 qH Ga  
8I\eromG  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 Hu9R.[u  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ; eF4J  
P%`R7yk  
情形三、广角镜头专用 oPu|Q^I=  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 V$<G)dwUG5  
zQ5jx5B":  
情形四、 z8(R.TB  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 F|Dz]ar  
tnF9Vj[#%_  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： L%K_.!d^  
1 ELEMENTS 原件数量 .Spi$>v  
2 RSTART 半径初始值 Flujwh@rg  
3 THSTART [du>ff  
4 ASTART >3`ctbe  
5 SPECIAL AANT DV[ Jbl:)  
{9Mdt`WL  
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。 2v9s@k/k)6  
v^],loi<V  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： G#n^@kc*,  
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。 gLaO#cQ%  
nn)`eR&  
2 运行使用现象 /GuSIZg"_  
笔者软件运行环境说明 aT1CpY=T|.  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 {#*?S>DA  
处理器：i7-7700HQ CPU nG^M 2)(8  
内存：8.00 GB 9j?hF$L"  
OgXZ-<
'  
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。 "T a9  

图片:zw6-22-2.png

*lerPY3 q  
解决方案：重启软件 'hlB;z|T  
F%.9fUo  
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。 L_gsG|xX  
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。 Wt+y-ES  

图片:zw6-22-3.png

ui56<gI-  
?St=7a(D  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 _.OMjUBZT  

图片:zw6-22-4.png

a0?iR5\  
siRnH(^J  
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。