[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Dk)@>l:gI,  
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： -Bo86t)F  
1 专利 ； !(kX~S  
2 期刊论文 ； zc6Ho  
3 教材； =ud`6{R  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； jA4PDHf+  
5 光学论坛； L7SEswMti  
6 积累，经验总结； n_<mPU  
7 PW法； -L@]I$Yo  
8 组合法； d32@M~vD  
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： 90Xt_$_}s  
]UK`?J=t2g  

图片:zw6-22-1.png

Px'R`1^  
9aTL22U?  
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。 |WB"=PE  
C=>B_EO
 
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 Y{,2X~ 7  
======================================== j h; 9 [  
!3530BM CCD ^fkCyE;=  
OFF 98 fucUwf\_  
CORE 10 66oK3%[  
TIME E::L?#V  
DSEARCH 1 QUIET bX7EO 8  
Oz:D.V 3~  
SYSTEM JYPxd~T/-  
ID 3530 BOARD LENS gzor%)C  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ft{W/ * +_  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ]x1p!TSU  
CORDER 3 1 5 CNut{4  
WT1 1 1 1 1 1 %>i@F=O2<  
UNITS MM rqF"QU=l  
END /E)9v$!  
*yrnK3  
GOALS u0xQ;BQ  
ELEMENTS 8 6A}eSG3  
FNUM 【Fno】 xFOBF")  
BACK 0 0 :#WEx_]  
STOP MIDDLE h9)RJSF4  
STOP FREE sN-oEqS  
RSTART 100 60 200400 +Z ><  
THSTART 6 X&s7%]n+  
ASTART 6 pL~=Z?(B  
RT 0.75 9GThyY  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 5lO^;.cS,  
FWT 1 1 1 1 1 [G\o+D?2  
NPASS 50 G[#.mD{k  
ANNEAL 200 20 Q K<#-"Xe;  
COLORS 3 L.kD,'G}>  
SNAPSHOT 10 8\DME  
QUICK 50 50 L7m`HVCt&  
END A]j}'  
g&bwtEZ  
SPECIAL AANT e[}],W  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 IdF$Ml#[h  
LLL 6 1 1 A BACK Bq *[c=(2  
LUL 35 1 1 A TOTL 0vDg8i\  
@m?{80;uQ  
END R3?:\d{  
GO +lKrj\Xj  
TIME i *B:El1  
======================================== l]$40 j  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° }C_
|gd  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ]/_G-2.R  
【Fno】=3 Wk}D]o0^@  
-Un=TX  
将上述变量填入数字即可。 A
eaPK  
下面总结几种视场角的表示方法 9 Va40X1  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 ?I\v0H*  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 8[M* x3  
".E5t@ }?m  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 {
S*!B  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Mb/L~gd"  
gH'_ymT= 3  
情形三、广角镜头专用 /1[gn8V691  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 UQ~4c,  
/$Z m~Mp  
情形四、 k-Fdj5/  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 <raG07{!*  
"XhOsMJ  
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： k}zd' /b  
1 ELEMENTS 原件数量 xg} ug[  
2 RSTART 半径初始值 5>P7]?U.]  
3 THSTART @zrNN>  
4 ASTART waCboK'  
5 SPECIAL AANT d&u7]<yDA  
(
zC   
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。 's.~$  
b_=8!Q.:  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： ?q!FG(  
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。 #k9<  
{5-zyE  
2 运行使用现象 @!<d0_dnC  
笔者软件运行环境说明 YjLe(+WQ  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 U CRAw3=  
处理器：i7-7700HQ CPU -`Q}tg>cT  
内存：8.00 GB l{5O5%\,  
Gs_qO)~xo  
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。 sa9fK Z'q  

图片:zw6-22-2.png

`hzrfum4  
解决方案：重启软件 5V@&o`!=h  
%iJ|H(P  
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。 vCb]%sd-U  
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。 $KX[Zu%  

图片:zw6-22-3.png

8;#AO8+U7)  
-72j:nk  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 9tk" :ld  

图片:zw6-22-4.png

*d>vR1  
`(DJs-xD  
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。