[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 9\n}!{@i  
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： !#?tA/t@  
1 专利 ； Y/hay[6  
2 期刊论文 ； Y}[r`}={  
3 教材； m[7a~-3:J  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； '1{~y3  
5 光学论坛； [n^___7  
6 积累，经验总结； zZ wD)p?_g  
7 PW法； vTP_vsdeG  
8 组合法； \:#b9t{B-  
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： VEn%_9(]  
H_2hr[  

图片:zw6-22-1.png

D\TL6"wo  
V{*9fB#4L  
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。 5eU/ [F9  
kOjq LA  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 W"0#  
======================================== 2V0R|YUt  
!3530BM CCD H>D_0o<#y  
OFF 98 *V\kS  
CORE 10 }1>a71  
TIME uu/MXID  
DSEARCH 1 QUIET }s|v-gRM{  
)I<.DN&  
SYSTEM K0v,d~+]  
ID 3530 BOARD LENS w_Ls.K5"  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 6`s[PKP.  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ^aC[ZP:  
CORDER 3 1 5 BkJcT  
WT1 1 1 1 1 1 Vz,WPm$I  
UNITS MM $@NZ*m%?JQ  
END eu4x{NmQ  
|p+VitM7  
GOALS o+vf  
ELEMENTS 8 FD6|>G  
FNUM 【Fno】 F0yh7MItV  
BACK 0 0 AD5tuY  
STOP MIDDLE e (f)?H  
STOP FREE h>n;A>k@N  
RSTART 100 60 200400 [Cs2H8=#  
THSTART 6 a[u8x mH  
ASTART 6 N8vWwN[3  
RT 0.75 Nhf!;>  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 e9:l  
FWT 1 1 1 1 1 EbW7Av  
NPASS 50 (&B
& V  
ANNEAL 200 20 Q x|Ei_hI-  
COLORS 3 J^W.TM&q$,  
SNAPSHOT 10 E*ic9Za8`h  
QUICK 50 50 E8nqExQ  
END k-89(  
QV
P $e`4  
SPECIAL AANT
-8o8lz  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 *7R3EUUk  
LLL 6 1 1 A BACK 5GY%ZRHh  
LUL 35 1 1 A TOTL G ;z2}Ei  
(;n|>l?*  
END h8h4)>:  
GO ,Bta)  
TIME mrJQB I+  
======================================== a@7we=!  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° &3JbAJ|;X  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ~/NA?E
-c  
【Fno】=3 W$3p,VTMmB  
`KL`^UqR  
将上述变量填入数字即可。 V`%m~#Me  
下面总结几种视场角的表示方法 /Ly%-py-$  
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 "
qF&%&#r'  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 eL(T  
[qy@g5`  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 %0]&o, w{  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 *s!8BwiE  
& =frt3  
情形三、广角镜头专用 1jV^\x0  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 8Yj(/S3y  
2M;{|U  
情形四、 a@ lK+t  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ,wq.C6;&  
1{,WY(,c  
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： *R&g'y^d  
1 ELEMENTS 原件数量 U{;i864:}  
2 RSTART 半径初始值 Og,,s{
\  
3 THSTART MLR3A s  
4 ASTART nc31X  
5 SPECIAL AANT ,mRN;|N  
P2oRC3~  
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。 x3vz4m[  
CSD8?k]2  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： R~tv?hP  
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。
$zdJ\UX  
r)b`3=  
2 运行使用现象 IUZsLNW  
笔者软件运行环境说明 X-ml0 =M[  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 wRuJein#  
处理器：i7-7700HQ CPU
R sujKh/  
内存：8.00 GB F"bbU/5  
sQ`8L+oY  
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。 {g);HnmPN  

图片:zw6-22-2.png

O
aZ~  
解决方案：重启软件 v5*SoUOF  
*m|]c4  
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。 FV^kOz  
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。 GI~;2 `V  

图片:zw6-22-3.png

H_$"]iQ  
^&,{  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 KDY~9?}TM  

图片:zw6-22-4.png

:Ct}||9/  
\Q3m?)X=Gd  
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。