[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 ADJ5ZD<Q  
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： QL|:(QM  
1 专利 ； Cvu8X&y  
2 期刊论文 ； `)xU;-  
3 教材； :)3$&QdHT  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； [b\lcQ8O  
5 光学论坛； vYTPZ@RL  
6 积累，经验总结； .\hib.n3  
7 PW法； .w*{=x0k  
8 组合法； %V" +}Dr  
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： LMhY"/hAXa  
1V?Sj
  

图片:zw6-22-1.png

K:Xrfn{s  
v"?PhO/{=  
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。 $dWl A<u  
VHY<(4@  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 MjF.>4  
======================================== 
Cg%I)nz  
!3530BM CCD ~Hs]}Xo  
OFF 98 :4L5@>b-  
CORE 10
)v$Cv|"  
TIME wx?{|  
DSEARCH 1 QUIET 8aIf{(/k  
>+c`GpZH  
SYSTEM Vp0GmZ  
ID 3530 BOARD LENS a\2Myj  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 *#{.\R-D  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 s }R:
q  
CORDER 3 1 5 Xrzh*sp  
WT1 1 1 1 1 1 RX<^MzCDV  
UNITS MM (nZ=9+j]d  
END TB3T:A>2  
cB"F1~z  
GOALS bz,cfc;?$  
ELEMENTS 8 2b&
;Y/z  
FNUM 【Fno】 {XUfxNDf  
BACK 0 0 0 VgnN
  
STOP MIDDLE SJuf`  
STOP FREE So]FDd  
RSTART 100 60 200400 Q24:G  
THSTART 6 $Q7E#  
ASTART 6 y&I|m  
RT 0.75 M6d w~0e  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 rM?Dp2  
FWT 1 1 1 1 1 r.G/f{=<@  
NPASS 50 71m-W#zyA  
ANNEAL 200 20 Q }oxaB9r  
COLORS 3 {q>4:lsS  
SNAPSHOT 10 OL9C#er  
QUICK 50 50 u0H
`%m  
END D/6@bcCSY  
y Q @=\'  
SPECIAL AANT <TROs!x$a  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1  O,,n  
LLL 6 1 1 A BACK [/,6O  
LUL 35 1 1 A TOTL Fea\ eB  
hAD
b]O  
END pnw4QQ9  
GO <cOE6;d#  
TIME (p
K4i5lT  
======================================== 4J$f @6  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
r[4F
?W  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 +Y^F>/4=Y  
【Fno】=3 Ip|^?uyrk  
ok_{8z\#  
将上述变量填入数字即可。 fQA)r  
下面总结几种视场角的表示方法 oK1[_ko|  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 A;nmua-Fv  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 |0!97*H5  
`A{~}6jw  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 B148wh#r  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 9wJmX<Rm  
|]3);^0  
情形三、广角镜头专用 4<>:]  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 K}(n;6\  
}$c($  
情形四、 e Em0c]]9  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 %}5"5\Zz  
_~q^YZ  
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： %+"AF+c3r  
1 ELEMENTS 原件数量 )g<qEyJR  
2 RSTART 半径初始值 RSeezP6#  
3 THSTART ojqX#>0K  
4 ASTART =w?cp}HW  
5 SPECIAL AANT E4ee_`p  
b!P;xLcb  
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。 R~(.uV`#j  
HON[{Oq  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： SLB iQd.  
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。 Vta;ibdeqW  
o=2`N2AL  
2 运行使用现象 kYa' ] m  
笔者软件运行环境说明 UVU*5U~  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 g*AqFY7|  
处理器：i7-7700HQ CPU LtIZgOd<  
内存：8.00 GB ebVfny$D  
_)" 5 gv  
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 iW$i%`>  

图片:zw6-22-2.png

raZRa*C;  
解决方案：重启软件 1vd+p!n  
8rNxd=!  
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。 dju{&wo~4  
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。 >n\Q[W  

图片:zw6-22-3.png

}`]^LFU5  
0evZg@JP`  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 (ajX;/  

图片:zw6-22-4.png

9:~^KQ{?  
_erH]E| [  
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。