[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 ITT@,  
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： .=jay{  
1 专利 ； pD#rnp>WWt  
2 期刊论文 ； DZPPJ2}  
3 教材； ;x@~A^<el  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； m-"w0Rl1T  
5 光学论坛； ~1vDV>dpE  
6 积累，经验总结； UQ@L V~6{R  
7 PW法； ^RtIh-Z.9  
8 组合法； r #cGop]  
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： d,n 'n  
cq/$N  
@7j AL-  
"u^H#L>-q  
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 6MMOf\   
D\NKC@(M  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 &AbNWtCV+G  
======================================== zv,jM0-  
!3530BM CCD Y^EcQzLw  
OFF 98 4 VW[E1
<  
CORE 10 SmSH2m-  
TIME S2VA{9:m  
DSEARCH 1 QUIET k5.Ln
a  
<+vw@M  
SYSTEM 8i#2d1O  
ID 3530 BOARD LENS p xa*'h"b^  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 9H`XeQ.  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 X
Bu"-(  
CORDER 3 1 5 wHMX=N1/  
WT1 1 1 1 1 1 '^~{@~ ;%L  
UNITS MM T&u5ki4NE  
END 4-H+vNG{%  
LR.<&m%~.  
GOALS 2?ez,*-[  
ELEMENTS 8 )g#T9tx2D  
FNUM 【Fno】 WX|`1b  
BACK 0 0 9c,'k#k  
STOP MIDDLE MH9q ;?.J  
STOP FREE JL}_72gs  
RSTART 100 60 200400 8_B4?` k  
THSTART 6 9} M?
P  
ASTART 6 EGU 0)<  
RT 0.75 Q%tXQP.r  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ryUQU^v  
FWT 1 1 1 1 1 a:IC)]j$_  
NPASS 50 f=gW]x7'R+  
ANNEAL 200 20 Q $OkBg0  
COLORS 3 RF4vtQC=  
SNAPSHOT 10 `
1{ZqRFQ  
QUICK 50 50 3z9d!I^>k  
END n QZwC  
>kDQkhZ  
SPECIAL AANT VfC<WVYiZ  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 J^5So  
LLL 6 1 1 A BACK [KaAXv .X  
LUL 35 1 1 A TOTL ipgC RHE  
{xB!EQ"  
END s;Z\Io  
GO 6J6BF%  
TIME 1 A !bE  
======================================== Jg\zdi:t  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° JZ*/,|1}EC  
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 K;Uvb(m{&  
【Fno】=3 >xYpNtEs  
ZC`wO%,  
将上述变量填入数字即可。 l
2rd9-T  
下面总结几种视场角的表示方法 "ZoRZ'i  
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 >#~& -3  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Yi+wC}   
xU>WEm2  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 7#ibN!  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 [-k  
D] jzAx  
情形三、广角镜头专用 xH(lm2kvT  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 }`QUHIF  
ag#S6E^%S  
情形四、 )Y6 +  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 G"U9E5O  
w/S%YW3*  
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： A8fOQ  
1 ELEMENTS 原件数量 eH3JyzzP,  
2 RSTART 半径初始值 H*&f:mfq  
3 THSTART (*nT(Adk  
4 ASTART 6YLj^w] %  
5 SPECIAL AANT
QP^Cx=  
3kIN~/<R+7  
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 1s2>C!\  
_jI,)sr4ic  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： w\}ieI8J  
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 B^Nf #XN(  
X!
Mx5fg  
2 运行使用现象 }=UHbU.n~!  
笔者软件运行环境说明 6]_pIf  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 t?ZI".>  
处理器：i7-7700HQ CPU O=&0H|B  
内存：8.00 GB U;V7 u/{  
@+
M /&  
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 *:YiimOY"  
Y. 5_6'Eo?  
解决方案：重启软件 !M]uL&:  
q J=~Y|(  
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 f/NH:1)y  
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 BNl5!X^{  
HU}7zK2  
7 60Y$/Wz  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 ^f &XQQY  
L9\1+rq  
k\YG^I  
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。