[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随  \qR %%S  
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： D<X.\})Md  
1 专利 ； 0}xFD6{X  
2 期刊论文 ； NDAw{[.%  
3 教材； }~h(w^t  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； B8%{}[q  
5 光学论坛； RxN,^!OV  
6 积累，经验总结； zC:wNz@zK  
7 PW法； j>/ ,
$H  
8 组合法； lmSo8/%T  
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： fH?ha  
ee#): -p  
JiU9CeD3  
{ F};n?'  
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 6^l`6:p  
{]]|5 \F  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 &0BdUU+:<  
======================================== ]UG*r%9  
!3530BM CCD $Qy7G{XJ[^  
OFF 98 T=:]]nf?M  
CORE 10 t"YNgC ^  
TIME d/e|'MPX  
DSEARCH 1 QUIET LW:LFzp  
`\6?WXk3T  
SYSTEM I]y.8~xs  
ID 3530 BOARD LENS mTEx,   
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 }Lw>I94e  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 !'*c
sg  
CORDER 3 1 5 O8W7<Wc|z  
WT1 1 1 1 1 1 H7kPM[  
UNITS MM 2{.QjYw^  
END z|(+|pV(
 
N9<Ujom  
GOALS [ dE.
[  
ELEMENTS 8 VCcr3Dx()F  
FNUM 【Fno】 `H3.,]
 
BACK 0 0 =@5x"MOz  
STOP MIDDLE ;eZ#bjw-d  
STOP FREE ZB[Qs  
RSTART 100 60 200400 +EM_TTf4  
THSTART 6 UYtuE
D  
ASTART 6 7 #=}:3c  
RT 0.75 '2-oh  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 &X]\)`j0  
FWT 1 1 1 1 1 x/:4{  
NPASS 50 PSmfiaThwo  
ANNEAL 200 20 Q _ZAchzV  
COLORS 3 rqlc2m,<-p  
SNAPSHOT 10 @i3bgx>_o  
QUICK 50 50 }Y17*zp%  
END TV}}dw  
35*\_9/#  
SPECIAL AANT 90Hjx>[  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 $8BE[u|H2  
LLL 6 1 1 A BACK 2qO3XI  
LUL 35 1 1 A TOTL 6R29$D|HFO  
**[Z^$)u(  
END (:+>#V)pZ  
GO Fequm+  
TIME do ^RF<G  
======================================== S?0)1O  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° <[/%{sUNC  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ?QDWuPhN  
【Fno】=3 ]fI/(e_U  
7a$G@  
将上述变量填入数字即可。 ksjUr1o  
下面总结几种视场角的表示方法 9><mp]E4  
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 cD
Xsi#Raj  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 @oG)LT  
9%iFV N'  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 )hj|{h7  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 |k{-l!HI  
(HN4g;{  
情形三、广角镜头专用 s2
v(=  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 *V;3~x!  
K$REZe  
情形四、 pD@zmCU  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 !1uzX
Kb  
(a6?s{(  
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： b]]N{: I  
1 ELEMENTS 原件数量 C6&( c  
2 RSTART 半径初始值 7XyOB+aQO  
3 THSTART cUDgM  
4 ASTART $'[q4wo<  
5 SPECIAL AANT ,c)g
,J9  
u>Ki$xP1  
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。 }+Vv0jX|V  
u&TdWZe  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 2#_38=K=@  
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。 ,dd WBwMK  
}1%r%TikY  
2 运行使用现象
Nl8 gK{  
笔者软件运行环境说明  c!uW}U_z  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 fV ZW[9[  
处理器：i7-7700HQ CPU QlW=_Ymv{  
内存：8.00 GB f8:$G.}i  
-0,4egj3  
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。 xT F=Y_
 
:nQp.N*p  
解决方案：重启软件 ?|t/mo|K?  
h#3m4<w(9  
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。 a]VGUW-  
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。 IvW@o1Q  
CJqc\I~  
(clU$m+oXX  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 Y~"9L|`f/  
Ud3""C5B  
S>ugRasZ$  
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。