[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 h!.#r*vV  
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： [P~6
O>a5p  
1 专利 ； \1|]?ZQ\K  
2 期刊论文 ； ,{DZvif   
3 教材； k |}&  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ZslH2#  
5 光学论坛； W,<L/ZKJ  
6 积累，经验总结； ,Vb;2  
7 PW法；  +6paM  
8 组合法； T,N"8N{K"  
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： K5l#dl_T  
u\LG_/UJV1  
h1O^~"x  
$7M/rF;N5X  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 4HXqRFUD  
E.~;  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 OS|uZ<"Rq3  
======================================== 'lmZ{a6  
!3530BM CCD 1$S;
#9PQ  
OFF 98 *;^!FBT  
CORE 10 fDe4 [QQ8  
TIME 5WhR|  
DSEARCH 1 QUIET Ce&nMgd~  
5gP<+S#>T  
SYSTEM @L?X}'0xI4  
ID 3530 BOARD LENS (EZ34,k'S  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 W5'07N^  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 O5}/OH|j  
CORDER 3 1 5 Q I!c=:u  
WT1 1 1 1 1 1 W?+U%bIZ9  
UNITS MM e|Ip7`  
END e| AA7  
>R|*FYam  
GOALS }mGOEG|F2  
ELEMENTS 8 /48W]a}JS  
FNUM 【Fno】 W40GW  
BACK 0 0 7\.Ax  
STOP MIDDLE D+$k  
STOP FREE $#Mew:J  
RSTART 100 60 200400 }qf9ra  
THSTART 6  $^&SEz  
ASTART 6 Znl&.,c)  
RT 0.75 &uLxAw  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ,.# SEv5  
FWT 1 1 1 1 1 6yIl)5/=  
NPASS 50 *~p~IX{  
ANNEAL 200 20 Q !83x,*O  
COLORS 3 ?(8z O"  
SNAPSHOT 10 >z=_V|^$  
QUICK 50 50 `i{k^Q  
END d<*4)MRN  
,H{ /@|RW  
SPECIAL AANT c[=%v]j:u  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 Bjg 21bw^  
LLL 6 1 1 A BACK mtfyhFk  
LUL 35 1 1 A TOTL Sr7+DCr  
DNgQ.lV  
END 4SG22$7W  
GO o
?G^=0T  
TIME )B d`N^k+  
======================================== ,v"/3Ff{,  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° ^V^In-[!y:  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 3t(8uG<rL  
【Fno】=3 X,- ' v[z  
dEXHd@"H  
将上述变量填入数字即可。 cz_4cMgxu  
下面总结几种视场角的表示方法 -Q@jL{Ue  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 vPG!S{4  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 T[$Sbz`  
#vO3*-hs  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 N0s)Nao4  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 qa![oMKc  
]{9oB-;,  
情形三、广角镜头专用 v{rc5 ]\R  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ArkFC  
'-#6;_ i<  
情形四、 V:42\b7x  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 H*QN/{|RU  
}@'xEx  
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： D#%J||  
1 ELEMENTS 原件数量 A!v-[AI[  
2 RSTART 半径初始值 (PYUfiOf  
3 THSTART S(A0),  
4 ASTART zIbl[[M&  
5 SPECIAL AANT ;{|a~e?Y  
Q6S[sTKR  
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。 $"{V],:T |  
ErC~,5dj;n  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： #e%.z+7I  
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。 oWyg/{M  
;U<)$5  
2 运行使用现象 tC+9W1o  
笔者软件运行环境说明 .Jdw:  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Fm}O,=  
处理器：i7-7700HQ CPU K. G#[  
内存：8.00 GB [
hj|8)  
\3q{E",\>@  
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。 4x'^?0H@  
|xzqYu?o  
解决方案：重启软件 c: *wev  
I#l9  
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。 e:[Kp6J  
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。 qn@Qd9Sf  
+2oZB]GPL  
,WOF)
  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 )I+1 b !U  
^OG^% x"  
Y tG
H>0}h  
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。