[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 TwKi_nh2m  
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： rnBp2'EM  
1 专利 ； ?h,.1Tb  
2 期刊论文 ； -:Bgp*S  
3 教材； P|TM
4i]  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； j? Vs"d|  
5 光学论坛； P[jh^!<j  
6 积累，经验总结； {HjJ9ZGQ  
7 PW法； SUD
~@]N1  
8 组合法； 6Y9<| .  
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： {"db1Gbfg  
R0-Y2v  

图片:zw6-22-1.png

)#sN#ZR$  
sY?sQ'E2]  
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。 4|DN^F~iut  
!wKiMgLS  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 (*\y  
======================================== i#PR Tbc  
!3530BM CCD {a(<E8-^  
OFF 98 {,= hIXo>  
CORE 10 ruy?#rk  
TIME :N'  
DSEARCH 1 QUIET >S%}HSPKq  
Bf" ZmG9  
SYSTEM 7H4kj7UK  
ID 3530 BOARD LENS vgi`.hk  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ^cuH\&&7  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 +^*b]"[  
CORDER 3 1 5 BRv#`  
WT1 1 1 1 1 1 k7M{+X6[  
UNITS MM ?<^^.Si  
END *p|->p6,u  
z2q!_ ~  
GOALS u@Bgyt7Y  
ELEMENTS 8 [~?6jnp  
FNUM 【Fno】 ?"@SxM~\  
BACK 0 0 845\u&  
STOP MIDDLE LN9.Q'@r?  
STOP FREE Pd~z%VoO  
RSTART 100 60 200400 5Hs!s+  
THSTART 6 /mwDVP<z /  
ASTART 6 GqgJ]m  
RT 0.75 pE$*[IvQ'  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 1U ='"  
FWT 1 1 1 1 1 y|3!E>Up  
NPASS 50 ML%JTx0+Z  
ANNEAL 200 20 Q |RDE/  
COLORS 3 mFE7#OM  
SNAPSHOT 10 ,QLy}=N  
QUICK 50 50 jEK{47i v  
END /K_*Drk>  
}{v0}-~@  
SPECIAL AANT :^]FpUY  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 jI$7vmO  
LLL 6 1 1 A BACK N5b&tJbM0  
LUL 35 1 1 A TOTL eGo$F2C6E  
U[:Js@uH_  
END ZT+{8,  
GO WrR8TYq9D]  
TIME >Fc=F#tA9  
======================================== H-8_&E?6m  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° iu{QHjZK(  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 RI BB*  
【Fno】=3 d!"gb,ec  
lT'V=,Y t  
将上述变量填入数字即可。 u3HaWf3  
下面总结几种视场角的表示方法 $[b1_Db  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 yaAg!mW  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 #?~G\Ux0/  
.iST!nh  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 #vTF:r  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 g5 y*-t  
*k0;R[IAV  
情形三、广角镜头专用 Wr,pm#gl6  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 mHNqzdaa  
=BzBM`
-o  
情形四、 +@<@x4yt  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 &CfzhIi*!  
&pAmFe  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： UBx0Z0Y  
1 ELEMENTS 原件数量 h\8bo=  
2 RSTART 半径初始值 3GZrVhU?m  
3 THSTART 8vUq8[[  
4 ASTART 4rD&Lg'  
5 SPECIAL AANT UQjZhH  
_Fjax  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 QtOT'<2t]  
qtp-w\#S$  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： qx}*L'xB  
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。 -i4hJC!3  
V}Pv}j:;  
2 运行使用现象 ^1XnnQa  
笔者软件运行环境说明 ^0/!:*?  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 6Q`7>l.|?  
处理器：i7-7700HQ CPU g]._J  
内存：8.00 GB ?)4c!3#  
;5}"2hU>  
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。 ak(P<OC-  

图片:zw6-22-2.png

ts=+k/Z  
解决方案：重启软件 NaeG)u#+  
>F/5`=/'h  
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。 )lVplAhZD  
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。 $"Nqto~  

图片:zw6-22-3.png

~uJO6C6A  
vFK(Dx  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 U?ZxQj66}  

图片:zw6-22-4.png

q)]S:$?BT  
AaJz3oncJ  
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。