[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 Z^]Oic/0Oa  
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： _&(Wz0  
1 专利 ； K:XXt
G  
2 期刊论文 ； gD%o0jt"  
3 教材； [W$x5|Z}Q  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； xe OfofC(l  
5 光学论坛； W\Il@Je;  
6 积累，经验总结； "o%okN  
7 PW法； N]8/l:@  
8 组合法； Wv5=$y  
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： %dw0\:P?Q  
Mb_"M7  

图片:zw6-22-1.png

{uwPP2YD,  
H^*[TX=#[  
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。 bPV}T`  
Dg^s$2  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 &: LE]w  
======================================== eOVln1a  
!3530BM CCD |1kA6/  
OFF 98 r *N@%T  
CORE 10 11S{XbU
 
TIME R(> oyxA[F  
DSEARCH 1 QUIET |@rf#,hTDp  
z+fy&NPl  
SYSTEM l [ m_<1L  
ID 3530 BOARD LENS ;|=5)KE  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Qt"jU+Zoy  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ~A/vP-  
CORDER 3 1 5 r"L:Mu  
WT1 1 1 1 1 1 Ye^#]%m  
UNITS MM 1h]nE/T.O  
END m{*_%tjN0  
SP=8v0  
GOALS J{;\TNkJ  
ELEMENTS 8 q.hpnE~#lh  
FNUM 【Fno】 c8l\1ce?7  
BACK 0 0 nKwOSGPQt  
STOP MIDDLE }P!:0w3  
STOP FREE .$&v
SOgd(  
RSTART 100 60 200400 EwfL.z  
THSTART 6 o|KmKC n>  
ASTART 6 dpdp0  
RT 0.75 NljcHe}Qy  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Q9X+H4`}y  
FWT 1 1 1 1 1 MA=gCG/JD  
NPASS 50 )x,-O#"A  
ANNEAL 200 20 Q R-Tf9?)  
COLORS 3 % y` tDR  
SNAPSHOT 10 >U:.5Tch'V  
QUICK 50 50 2Zq_zvKUt  
END q\s>Oe6$  
V[*<^%  
SPECIAL AANT ^x >R #.R  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 i1qmFvksl  
LLL 6 1 1 A BACK d~CZ9h  
LUL 35 1 1 A TOTL 1A7(s0J8 :  
> W^"*B  
END A
hVV  
GO Y0Rk:Njc  
TIME r*Z p-}  
======================================== 0$R}_Ok  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° F @!9rl'  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 f2P2wt.$  
【Fno】=3 |dqAT.  
*kGk.a=  
将上述变量填入数字即可。 8(@(G_skp  
下面总结几种视场角的表示方法 r[nvgzv@  
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 XJ1<!tl  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 :N=S nyz  
d?GB#N|+g  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 V?Ca[  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ^hwTnW9Z1:  
om0g'Qa  
情形三、广角镜头专用 |HTTTz9R.  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 %c&<{D}r  
Kb#
Z(C9  
情形四、 K"=I,Vr:  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ?
h-:,icR  
hRktvO)K  
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： <QRRD*\  
1 ELEMENTS 原件数量 qAVZ&:#  
2 RSTART 半径初始值 -H](2}  
3 THSTART u`Zj~t  
4 ASTART $@ZrGT  
5 SPECIAL AANT tc<HA7vpt~  
>f~y2YAr  
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。 k 3oR:  
li)shp)
 
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： :8Ql(I  
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。 R`>z>!)  
5uvFCY./c  
2 运行使用现象 Cq%1j[  
笔者软件运行环境说明 w;DRC5V>  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 I
aYy5Rw  
处理器：i7-7700HQ CPU "D/\&1.&  
内存：8.00 GB CDDOm8  
{edjvPlk  
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。 l 1Ns~  

图片:zw6-22-2.png

Q\GSX RP  
解决方案：重启软件 p>0n~e  
\XgpwvO".  
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。 LLW\1 cxi  
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。 rTYM
N  

图片:zw6-22-3.png

]@mV9:n{  
47^R  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构
fpPHw)dTd  

图片:zw6-22-4.png

OOX[xv!b  
+ Awo\;@,  
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。