[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 NWGSUUa  
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： JE`mB}8s/  
1 专利 ； CkJU5D  
2 期刊论文 ； NW$C1(oT  
3 教材； %/^kr ZD  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； #2F 6}  
5 光学论坛； |?t6h 5Mt"  
6 积累，经验总结； =h083|y>  
7 PW法； $S"QyAH~-a  
8 组合法； X@ljZ  
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： 'm;M+:l 6  
owA0I'|V-A  
~vCfMV[F  
+Rtz`V1d  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 %PsDS  
K{ s=k/h  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 sH^?v0^
a  
======================================== ~N i#xa  
!3530BM CCD Z
UvA`   
OFF 98 ?|i6]y=D  
CORE 10 n&. bs7N2  
TIME =
,aWO7Pz  
DSEARCH 1 QUIET [n`SXBi+n  
[7gyF}*;  
SYSTEM h=q%h8  
ID 3530 BOARD LENS U`j[Ni}"  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 IH$R
XGL  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 3X+uJb2  
CORDER 3 1 5 !lSxBr[dQ  
WT1 1 1 1 1 1 ;|2h&8yX(/  
UNITS MM a<.7q1F  
END ^6?NYHMr=  
cx]O#b6B.  
GOALS dYg}qad5:  
ELEMENTS 8 a0"gt"qA  
FNUM 【Fno】 2p(M`@  
BACK 0 0 N*PF&MyB  
STOP MIDDLE imx/hz!  
STOP FREE lR!Sdd} -  
RSTART 100 60 200400 I#Q Tmg.  
THSTART 6 )shzJ9G  
ASTART 6 1}E`K#  
RT 0.75 o W)M&$oS  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 LzEAA{  
FWT 1 1 1 1 1 7Q<uk[d0  
NPASS 50 Yx_[vLm  
ANNEAL 200 20 Q q8:Z.<%8  
COLORS 3 K_V44f1f  
SNAPSHOT 10 r9Ux=W\  
QUICK 50 50 WgdL^PN(h  
END {IeW~S'&  
)x
.}B4z  
SPECIAL AANT w;.'>ORC  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 }b9#.H9  
LLL 6 1 1 A BACK ]fXMp*LvY  
LUL 35 1 1 A TOTL z8bDBoD6  
A9!gww  
END #e.2m5T  
GO QZBXI3%#s  
TIME K\&A}R  
======================================== 9.|+KIRb  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° &XosD
t  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 =2#a@D6Bl  
【Fno】=3 s-eC')w~E  
LxkToO{  
将上述变量填入数字即可。 d\`A ^  
下面总结几种视场角的表示方法 &nk6_{6 c  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 #q~SfG  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 b 2n.v.$G  
=R#K`H66j  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 f
\"Qgn
 
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 J/j1Yf'9  
%t0Fx  
情形三、广角镜头专用 'kc_OvVA  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 eI?<*  
*b?C%a9  
情形四、 :Ia3yi#  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 A~Eu_m  
@v9PI/c  
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： ;YxQo o>  
1 ELEMENTS 原件数量 2 [a#wz'  
2 RSTART 半径初始值 8WU UE=p  
3 THSTART ;C%40;Q  
4 ASTART 4KE"r F  
5 SPECIAL AANT CGIcuHp  
buGW+TrWY  
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。 vV1F|  
bD<[OerG  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： fGJ
PZe  
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。 #NVtZs!V/  
M#on-[  
2 运行使用现象 \_FX}1Wc2.  
笔者软件运行环境说明 I#Ay)+D  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 IpY  R  
处理器：i7-7700HQ CPU KotJ,s]B  
内存：8.00 GB m;{_%oQ;  
Nm%&xm  
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。 *52*I
RH  
I!.o&dk  
解决方案：重启软件 ,FX;-nP%  
1?"vKm  
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。 PygT_-3z{  
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。 V'~]b~R  
7X.rGJZq  
z %` \p  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 pt;E~_  
Mjq1qEi"B  
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Rx_I  
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。