[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 &&CrF~  
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： }h`z2%5o  
1 专利 ； 25Ee+&&%  
2 期刊论文 ； ~6=6YP  
3 教材； ZC2aIJ  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； Foq3==*p  
5 光学论坛； ;G`]`=s#Lq  
6 积累，经验总结； 2{RRaUoRb  
7 PW法； 9+ Mj$  
8 组合法； 4U\>TFO  
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： %UdE2D'bC  
Mxw-f4j  

图片:zw6-22-1.png

x .@O]}UH  
xJ<RQCW$  
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。 N5)H(<}  
l\0PwD  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例  6 wd  
======================================== 2Bi]t%<{  
!3530BM CCD %@%rdrZ  
OFF 98 CnuM=S:  
CORE 10 Ur 1k3  
TIME ;Qy Ew5  
DSEARCH 1 QUIET xY)eU;*  
H,<CR9@(5d  
SYSTEM FS8l}t  
ID 3530 BOARD LENS gna!Q  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ommW  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 *DcIC]ao[  
CORDER 3 1 5 8m H6?,@6  
WT1 1 1 1 1 1 u gRyUny  
UNITS MM B (eXWWT_  
END :*g$@T   
Ho}*Bn~i
c  
GOALS wL3BgCxqDL  
ELEMENTS 8 {{gd}g  
FNUM 【Fno】 %o/@0.w  
BACK 0 0 #k<l5x`  
STOP MIDDLE ZuWhgnp  
STOP FREE &:C[ nq  
RSTART 100 60 200400 C%z9Q  
THSTART 6 rc:UG "[  
ASTART 6 :9&@/{W  
RT 0.75 <NDV 5P  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 \8*j"@ !H  
FWT 1 1 1 1 1 [ s/j?/9  
NPASS 50 OWfB8*4@  
ANNEAL 200 20 Q x$Wtkb0<  
COLORS 3 )w}'kih  
SNAPSHOT 10 V@LBy1z  
QUICK 50 50 >g+Y//Z  
END PRYm1Y  
P\[K)N/1  
SPECIAL AANT 902A,*qq  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Ts, U T L  
LLL 6 1 1 A BACK VwBw!,%Ab  
LUL 35 1 1 A TOTL oT:wGBW  
?N+pWdi  
END ;=%cA#}_0  
GO i< imE#  
TIME UC`sq-n  
======================================== B~Z61
 
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 5y='1s[%  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 2fayQY xD  
【Fno】=3 1mh7fZgn  
e?XGv0^qu  
将上述变量填入数字即可。 l YdATM(h  
下面总结几种视场角的表示方法 oQVm)Bn'R  
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 W }Ll)7(|T  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Tz:,l$  
pi;fu  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 }!*|VdL0  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 m-[xrVV  
tT A  
情形三、广角镜头专用 ^eV K.  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 &B+_#V=X@  
Z@JTZMN_  
情形四、 0jXDjk5'<  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 #~rQ\A!4  
ndBqXS  
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： , P1m#  
1 ELEMENTS 原件数量 v-F|#4Q=ut  
2 RSTART 半径初始值 >Ir?)h  
3 THSTART } ?+0s=Z  
4 ASTART RT%{M1tkS  
5 SPECIAL AANT /lHs]) ,  
ls "Z4v(L6  
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。 8BY`~TZO$q  
VK%ExMSqEh  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 4dz Ym+vJm  
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。 EcR[b@YI  
H?=[9?1wI5  
2 运行使用现象 o9{1_7K  
笔者软件运行环境说明 *=%`f=  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 kmJ<AnK  
处理器：i7-7700HQ CPU ! OVi\v 'm  
内存：8.00 GB 8M['-  
ARJtE@s6Y  
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。 DfOigLG*  

图片:zw6-22-2.png

N>j*{]OY+{  
解决方案：重启软件 MqWM!v-M  
-S@ ys  
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。 d)%l-jj9,  
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。 grd fR`3  

图片:zw6-22-3.png

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ccW{88II7w  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 dKPx3Y'  

图片:zw6-22-4.png

~4S6c=:  
}V+&o\4  
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。