[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 g_rA_~dh  
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： ?F?\uC2)'  
1 专利 ； NYSj^k;^(z  
2 期刊论文 ； o{ ,ba~$.w  
3 教材； sf.E|]isW  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； BxSk%$J  
5 光学论坛； hW0,5>[7%  
6 积累，经验总结； N}8HK^n*  
7 PW法； oyKt({  
8 组合法； Y(#d8o}}#  
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： t7U,AQ=;P5  
{f@
xA  

图片:zw6-22-1.png

;[WSf{k  
tF#b&za  
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。 N=O+X~  
H
KEop  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 [#STR=_f  
======================================== \,@Yl.,+  
!3530BM CCD `&|l;zsS  
OFF 98 %#S"~)  
CORE 10 v$.JmL0^J  
TIME &9RW9u "  
DSEARCH 1 QUIET Qq;m"M/  
}C`}wS3i  
SYSTEM a.Rp#}f  
ID 3530 BOARD LENS @MlU!oR&  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 (N~zJ.o  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 .^)C:XiW  
CORDER 3 1 5 2h|(8f:y  
WT1 1 1 1 1 1 gT5Ji~xI  
UNITS MM XW&8T"q
7  
END Vav+$l|j@  
)bIK0h  
GOALS cvs"WX3  
ELEMENTS 8 `%
mBu`A  
FNUM 【Fno】 @KXz4PU  
BACK 0 0 -u3SsU)_%N  
STOP MIDDLE `!Ge"JB6   
STOP FREE TReM
8Vd  
RSTART 100 60 200400 y_7XYT!w  
THSTART 6 =-Q  
ASTART 6 Q:fUM[  
RT 0.75 xXY)KI N[  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 1n
"+~N^\  
FWT 1 1 1 1 1 Y9H *S*n  
NPASS 50 sw qky5_K  
ANNEAL 200 20 Q U+RCQTo  
COLORS 3 a9@l8{)RX  
SNAPSHOT 10 {^$"/hj  
QUICK 50 50 dV2b)p4J  
END 4}_w4@(  
.J6j"  
SPECIAL AANT Am=PUQF$  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ++{+ #s6  
LLL 6 1 1 A BACK Uwm[q+sTp  
LUL 35 1 1 A TOTL CO%O<_C  
Ppb2"Ik  
END x]d"|jmVZ  
GO ]kplb0`  
TIME
Ko]h r  
======================================== 7jg(j~tQ  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° X8l1xD  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 {8bY7NH|  
【Fno】=3 L pi_uK  
g`8 mh&u%  
将上述变量填入数字即可。 Zn 5m.=z  
下面总结几种视场角的表示方法 x#gmliF  
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 oJp_c  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 B3+WOf5W  
[MXXY  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 vls> 6h  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ZG[0rvW  
.6/p4OR|  
情形三、广角镜头专用 z`:^e1vG  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Y(yJ|y&  
(X7yNIPfA  
情形四、 Ek
AqFcKLq  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 COL8YY  
gV44PI6h  
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： m1; <T@  
1 ELEMENTS 原件数量 jW$f(qAbm  
2 RSTART 半径初始值 Fl>j5[kLZ  
3 THSTART G}xBYc0b  
4 ASTART ;S27m]Q?  
5 SPECIAL AANT $`{q =  
]Oh>ECA|D  
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。 &'2l_b  
5P2FNUKL  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许：
4IE#dwZW  
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。 s/^=WV  
FsZEB/c  
2 运行使用现象 {73DnC~N  
笔者软件运行环境说明 HY#("=9< h  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 >Nqkz?67  
处理器：i7-7700HQ CPU QncS&  
内存：8.00 GB a'fb0fz  
~;a* Oxt  
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。 ?&^l8gE  

图片:zw6-22-2.png

{lw ec"{  
解决方案：重启软件 t?&ajh  
r2`?Ta  
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。 fP*C*4#X  
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。 #f@53Pxb  

图片:zw6-22-3.png

c
v&hT.1  
duTSU9  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 }trMQ  

图片:zw6-22-4.png

,peFNpi  
LDNUywj@w  
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。