[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 %Ze]6TP/><  
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： gX|We}H  
1 专利 ； :V0sKg|sS  
2 期刊论文 ； #F=!g?  
3 教材； 5S*aZ1t18  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； F.{$HJ  
5 光学论坛； 2b/Cs#-  
6 积累，经验总结； hLr\;Swyp  
7 PW法； udOdXz6K?  
8 组合法； FEO/RMh  
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： /E-sg, k  
?J@P0(M#  

图片:zw6-22-1.png

OWc~=Cr  
[Y4Wm?  
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。 ?="?)t[  
hkB|rhJgm  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 7NRm\%^q  
======================================== ?_7iL?  
!3530BM CCD ^kK% 8 u  
OFF 98 v~A*?WU;n  
CORE 10 |s,y/svp  
TIME W2&(:C8V@  
DSEARCH 1 QUIET M0$_x~  
'!F'B:  
SYSTEM 8},:  
ID 3530 BOARD LENS zHKx,]9b  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Qb5@e#  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 N F,<^ u  
CORDER 3 1 5 F/cA tT.M?  
WT1 1 1 1 1 1 &~c`p[  
UNITS MM F1t+D)KA>  
END Oye6IT"  
;Z9(ll:<$  
GOALS z%1& t4$  
ELEMENTS 8 4t-l@zFWb  
FNUM 【Fno】 KE6XNG3  
BACK 0 0 *c>B-Fo/D  
STOP MIDDLE 6rWb2b  
STOP FREE 7&dK_x,a  
RSTART 100 60 200400 vY7@1_"  
THSTART 6 WXY-]ir.  
ASTART 6 uvAJJIae'  
RT 0.75 P;eXUF+jn  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 A&A{Thz  
FWT 1 1 1 1 1 ~)VI`36X  
NPASS 50 pqTaN=R8  
ANNEAL 200 20 Q dZox;_b  
COLORS 3 CEVisKcE:  
SNAPSHOT 10 lD{*Z spz  
QUICK 50 50 _'4S1  
END K $WMrp  
G^';9 UK  
SPECIAL AANT *I[tIO\  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 .K]Uk/W  
LLL 6 1 1 A BACK H:P7G_!\  
LUL 35 1 1 A TOTL DJ9x?SL@KD  
#q>\6} )  
END ~(#iGc]7  
GO I9dX\w}  
TIME S503b*pM  
======================================== >=:^N-a  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° tyWDa$u,u  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 UmArl)R/  
【Fno】=3 T2n3g|4  
;!C_}P  
将上述变量填入数字即可。 |MOz>1<a  
下面总结几种视场角的表示方法 ~ToU._  
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 ^^lx Ot  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 nEPTTp+B  
|?]doBm|  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 z4~p(tl  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Y;'SD{On  
WEJ-K<A(  
情形三、广角镜头专用 'F#dv[N  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 l|{[vZpT  
X7[gfKGL)N  
情形四、 LlS~J K  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 +,]VXH<y  
D1$ER>
 
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： .wmqaLd%  
1 ELEMENTS 原件数量 `/?'^A%Ik  
2 RSTART 半径初始值 C,A/29R,s  
3 THSTART B,&QI&k`~  
4 ASTART 7>f"4r_r6<  
5 SPECIAL AANT }dHdy{$  
hu1ZckIw?  
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。 8O$LY\G  
6(BgnH8oc  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： #@xB ?u-0q  
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。 o(H.1ESk  
+jK-k_  
2 运行使用现象 2wDDVUwyB  
笔者软件运行环境说明 HTv#2WX  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 <5,|h3]-#  
处理器：i7-7700HQ CPU (Q @'fb9z  
内存：8.00 GB Q
Q_7Q^  
=*I|z+  
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。 TVx `&C+  

图片:zw6-22-2.png

.Zj`_5C  
解决方案：重启软件 GmaNi  
_Gf-s51s  
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。 p:K%-
^  
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。 y4LUC;[n  

图片:zw6-22-3.png

N_S~&(I|  
.)_2AoT7[  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 |q8N$m  

图片:zw6-22-4.png

]@b9m  
AFm9"mQrw  
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。