[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Y;[#~3CA  
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： rAZsVnk?  
1 专利 ； a="\?L5  
2 期刊论文 ； G)'(%rl  
3 教材； 4RXF.kJ3=  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 'HdOW[3o  
5 光学论坛； ek3,ss3  
6 积累，经验总结； A(<"oAe|  
7 PW法； ;x=r.3OQy  
8 组合法； Oe^oigcM  
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： |N/Wu9w$  
+zup+=0e  

图片:zw6-22-1.png

wmf#3"n  
o/Cu^[an  
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。 V\(p6:1(6K  
.]\+JTm  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 sF=8E8qa  
======================================== 'K0=FPB/@  
!3530BM CCD a6vls]?  
OFF 98 NtnKS@Ht  
CORE 10 LG qg0(  
TIME QTNE.n<?  
DSEARCH 1 QUIET 7Odw{pc  
R:LThFx  
SYSTEM ^%:syg_RM[  
ID 3530 BOARD LENS zu8l2(N  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ~ [4oA$[a|  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 \HsrUZ~  
CORDER 3 1 5 s[HQq;S  
WT1 1 1 1 1 1  b jq1",  
UNITS MM EhBYmc"&  
END z2GT9  

"7T9d)  
GOALS DY~zi  
ELEMENTS 8 qAF.i^  
FNUM 【Fno】 DE^@b+6  
BACK 0 0 itg PG  
STOP MIDDLE JZS#Q\JN  
STOP FREE 1tNmiAu  
RSTART 100 60 200400 YdI&OzaroE  
THSTART 6 Dm.tYG
 
ASTART 6 lVmm`q
6n9  
RT 0.75 jcT  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 )G">7cg;t  
FWT 1 1 1 1 1 iq!u}# x_  
NPASS 50 dGrm1w  
ANNEAL 200 20 Q JN Ur?+g  
COLORS 3 \D]H>i$  
SNAPSHOT 10 '#fwNbD  
QUICK 50 50 50S >`qi2x  
END pxs#OP  
w53+k\.  
SPECIAL AANT +$YluGEJ  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 O\(0{qu  
LLL 6 1 1 A BACK k7\h- yn{  
LUL 35 1 1 A TOTL qrj:H4#VB  
h xCt[G@  
END }Z~& XL=  
GO _qPd)V6yb  
TIME d1`us G"  
======================================== 6IVa(;  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° `XJU$c  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 0{Kb1Ut  
【Fno】=3 Vf'r6Rf  
3%JPJuNVw  
将上述变量填入数字即可。 KH<f=?b  
下面总结几种视场角的表示方法 2 P=c1;  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 lAM"l)Ij  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 f_&bwfbo  
S$Cht6m  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 h zh%ML3L  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 pErre2fS  
GV5hmDzRs  
情形三、广角镜头专用 TzCNY@y  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 \.R+|`{tf  
Y-.pslg  
情形四、 nEZoF  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 j^g^=uau  
,pgpu !  
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： jtMN)TM  
1 ELEMENTS 原件数量 8mCL3F  
2 RSTART 半径初始值 UY
_'F5X  
3 THSTART k lRS:\dW  
4 ASTART Gj.u
/l  
5 SPECIAL AANT 0;b%@_E  
BtSl%(w  
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。 N*C"+2  
gX}(6RP_!  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： ~olta\|  
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。 kO]],Vy`  
pMB~Lt9  
2 运行使用现象 i_? S#L]h  
笔者软件运行环境说明 }#[MV+D  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 03iD(,@  
处理器：i7-7700HQ CPU 0<{+M`G/  
内存：8.00 GB Kh!h_  
uKI2KWU?2  
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。 mgB7l0)b  

图片:zw6-22-2.png

QT;mCD=O
D  
解决方案：重启软件 Kw%n;GFl'  
p~T)Af<(  
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。 )$*T>.JA  
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。 qc*z`Wz:  

图片:zw6-22-3.png

;xnJ+$//U  
-NG`mfu  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 Lh%>> Ht{  

图片:zw6-22-4.png

IT3xX=|b  
PD$gW`V  
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。