[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 EzP#Mnz^  
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： mU]s7` %<>  
1 专利 ； [ -12]3  
2 期刊论文 ； >(tO QeN  
3 教材； xyV]?~7  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ?M"HX
u  
5 光学论坛； 8t``NZ[  
6 积累，经验总结； \!PV*%P  
7 PW法； G2@KI-  
8 组合法； v72,h  
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： ,8`O7V{W  
s`Vf+l0  

图片:zw6-22-1.png

+ U5U.f%  
QN #)F  
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。 cdp{W  
SQIdJG^:  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 M71R -B`-  
======================================== BGpk&.J  
!3530BM CCD >ZDC . ~  
OFF 98 [tN` :}?  
CORE 10 Iv1c4"  
TIME K{FhT9R'  
DSEARCH 1 QUIET 3Q$c'C  
`(T!>QVW+g  
SYSTEM x vJ^@w'  
ID 3530 BOARD LENS ylim/`u}6  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 P'FKk<  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 x~(y "^ph  
CORDER 3 1 5 X8.y4{5  
WT1 1 1 1 1 1 4(sttd_  
UNITS MM + o
{*r#  
END a^/K?lAB8  
MBv/  
GOALS 5%qH7[dx  
ELEMENTS 8 %%x0w^  
FNUM 【Fno】 JP_kQ  
BACK 0 0 M/)B" q  
STOP MIDDLE f~v"zT  
STOP FREE .]zw*t*  
RSTART 100 60 200400 H\f/n`@,G  
THSTART 6 0w+5'lOg  
ASTART 6 wJ(8}eI  
RT 0.75 hqWbp*  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 :4]J
2U\@  
FWT 1 1 1 1 1 F%y{% C7l  
NPASS 50 'M lXnHxt  
ANNEAL 200 20 Q )?9\$^I  
COLORS 3 2i"HqAB  
SNAPSHOT 10 ~RCg.&[ou  
QUICK 50 50 pNSst_!>  
END d{l{P]nr  
5d(qtFH1  
SPECIAL AANT 8LeKwb  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 P_mi)@  
LLL 6 1 1 A BACK PMsC*U,oe  
LUL 35 1 1 A TOTL <YSg~T  
fxOE]d8v  
END e %&  
GO *H?t;,\  
TIME 2\,e
 
======================================== h%/ssB  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° -2z,cj&E{  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 n'Bmz  
【Fno】=3 }oV3EIH  
!2wETs?  
将上述变量填入数字即可。 4"z;CGE7  
下面总结几种视场角的表示方法 =}"R5  
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 E"ZEo9y@^  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Jtext%"eNg  
s v6INe:  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 YI/{TL8*KK  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 hO%Y{Gg  
3m3 EXz  
情形三、广角镜头专用 h^`{ .TlN  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 cu:-MpE  
e7h\(`J0lj  
情形四、  w}"!l G  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 /^~p~HKtx  
pAMo XJ`  
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： +&(J
n  
1 ELEMENTS 原件数量 a4
:`2  
2 RSTART 半径初始值 ^z38<L=z"  
3 THSTART  sN;(/O  
4 ASTART ;r%<2
(  
5 SPECIAL AANT n}+wd9J*!2  
3g^IXm:K$  
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。 l'W3=,G[?  
@h!U  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： |e~u!V\m  
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。 uF+);ig  
>'ie!VW@  
2 运行使用现象 <xXiJU+  
笔者软件运行环境说明 >y&[BB7S6  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 4(m/D>6:  
处理器：i7-7700HQ CPU w4NZt|>5j;  
内存：8.00 GB mf+K{y,L  
+}&pVe\t  
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。 #)Ep(2  

图片:zw6-22-2.png

}R4(B2vup  
解决方案：重启软件 ZDW,7b%U  
@wg&6uQ  
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。 3O#~dFnp  
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。 /\6}SG;  

图片:zw6-22-3.png

jM{qRfOrg  
2Y9y5[K,F)  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 11PLH0  

图片:zw6-22-4.png

22l|!B%o  
E=$7ieW  
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。