[分享]SYNOPSYS 有奖征文来稿 四 [复制链接]

SYNOPSYS 如影相随 ku?_/-ko]  
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： At(9)6n8  
1 专利 ； u`@f~QP0  
2 期刊论文 ； P;%QA+%7  
3 教材； 05B+WJ1  
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； rb
Ps~C-[  
5 光学论坛； e
f&@aB  
6 积累，经验总结； 6ZpcT&yL  
7 PW法； #&83;uys  
8 组合法； %>2t=)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： A=UIN!  
A#S:_d  

图片:zw6-22-1.png

&.hRVW(  
L_"(A #H:  
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。 n-3j$x1Ne  
,,@`l\Pgd  
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 `HG19_Z  
======================================== =jc8=h[F<  
!3530BM CCD -5 /v`  
OFF 98 ACO4u<M)  
CORE 10  IB{ZE/  
TIME WgJAr73 l  
DSEARCH 1 QUIET @z
)tC@  
(V.,~t@
  
SYSTEM 7/_ VE  
ID 3530 BOARD LENS 5jV97x)BGx  
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 >JPJ%~y  
WA1 .656 .587 .546.486 .436 5w)^~#'  
CORDER 3 1 5 ~e77w\Q0  
WT1 1 1 1 1 1 Nu/Qa:H_{  
UNITS MM BddECY,z  
END _SC  
NK9WrUj)  
GOALS mqk(UOK`  
ELEMENTS 8 Q\#{2!I  
FNUM 【Fno】 #A9_A%_.h  
BACK 0 0 QYfAf3te  
STOP MIDDLE Mp"c
i+Iu  
STOP FREE V/}>>4  
RSTART 100 60 200400 %;(|KrUN  
THSTART 6 RyOT[J  
ASTART 6 &rztC]jF  
RT 0.75 }&T<wm!  
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 (1AA;)`Kp  
FWT 1 1 1 1 1 mERrcYY{  
NPASS 50 M1]6lg[si  
ANNEAL 200 20 Q L\Fu']l  
COLORS 3 O%K?l}e  
SNAPSHOT 10 7s8<FyFsjd  
QUICK 50 50 ;5Vk01R  
END \As oeeF  
)n}]]^Sc  
SPECIAL AANT ^UvK~5tBV  
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 6"Lsui??  
LLL 6 1 1 A BACK AqbT{,3yW  
LUL 35 1 1 A TOTL @SC-vc  
cxD}t'T  
END ))IgB).3M  
GO =F
%wlzF:  
TIME Qw<kX*fxrI  
======================================== sO6gIPU^  
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° n`m_S
 
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 O:,2OMB}B`  
【Fno】=3 a(ux?V)E.  
!/4V^H  
将上述变量填入数字即可。 YR|(;B  
下面总结几种视场角的表示方法 t
}X
B|h  
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 O
~#uQm  
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 J[<pZ [  
"6E1W,|{  
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 nI*
(a
:  
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 n=G>y7b  
RUS7Z~5  
情形三、广角镜头专用 9uw,-0*5  
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 D]pK=247  
jA-5X?!In  
情形四、 vfJ3idvo*w  
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 +e0dV_T_>  
5:l*Ib:s7  
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： uXQ7eXX  
1 ELEMENTS 原件数量 xxLgC;>[  
2 RSTART 半径初始值 kJurUDo  
3 THSTART XWUvP  
4 ASTART !bZhj3.  
5 SPECIAL AANT GP{$v:RG  
PTzp;.  
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。 vZ[$H  
,5eH2W  
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Q{
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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。 ZL-uwI!`D  
<+? Y   
2 运行使用现象 Jt-XmGULB  
笔者软件运行环境说明 FXOT+9bg  
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 4f4 i1i:  
处理器：i7-7700HQ CPU I~p8#<4#b  
内存：8.00 GB z
-KrQx2  
jiA5oX^g  
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。 H _Zo@y~J  

图片:zw6-22-2.png

%aj7-K6:t  
解决方案：重启软件 kyW6S+#-  
943I:, B  
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。 CB*`  
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。 /S7+B]  

图片:zw6-22-3.png

)(h&Q? Ar  
z:Xj_ `p  
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 )l+XDI  

图片:zw6-22-4.png

v>#Cg\  
c }<*~w;  
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。