SYNOPSYS 如影相随 T}$1<^NK
心有山水，学而不废。光学设计，是一个传统又新奇的学科，既有经验上的感觉，又有理论上的束缚。简直是让人对它咬牙切齿，又爱又恨！对于一些初学者或者是从业不久的设计师，往往不知所措。早期光学设计主要依靠PW法计算初始结构，随着软件技术的成熟，出现了诸如ZEMAX、CODEV等光学设计软件？但是这些软件都是依托于初始结构。常规初始结构的来源主要有以下几个方向： D+LeZBJ
1 专利 ； E6NkuBQ((
2 期刊论文 ； ,@/b7BVv
3 教材； )mB+#T<k-
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； %TPnC'2
5 光学论坛； | 5Mhrb4.
6 积累，经验总结； %QVX1\>]
7 PW法； /.aZXC$]
8 组合法； O!hg@[\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： ?Re @`f+*
1G =1FGvP
d\3L.5]X
Aw;~b&.U{_
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。 ;B^G<
dum! AO
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 -F /"W
======================================== 37v! :xF!
!3530BM CCD d@b"tb}R
OFF 98 1 [[`
^v
CORE 10 !Jh -v
TIME pOyM/L
DSEARCH 1 QUIET DCPK1ql
bguhx3s
SYSTEM Nw+0b4{
ID 3530 BOARD LENS q<@f3[A
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 w[uK3A v
WA1 .656 .587 .546.486 .436 fk5! />X
CORDER 3 1 5 X<x"\ Yk
WT1 1 1 1 1 1 w lAlIvIT
UNITS MM 1 C{n!l
END V);{o>%.K
fv5'Bl
GOALS m[LIM}Gu
ELEMENTS 8 2wlrei
FNUM 【Fno】 d8C?m*3 J
BACK 0 0 YKJk)% ;+w
STOP MIDDLE T@U_;v |rf
STOP FREE 2_x}wB0P
RSTART 100 60 200400 ~Hd{+0
THSTART 6 o*_[3{FU
ASTART 6 J|W~\(W6i
RT 0.75 TKx.`Cf
m
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 f+}? $'
FWT 1 1 1 1 1 jJQ6]ucw a
NPASS 50 Cl7IP<.
ANNEAL 200 20 Q U? [a@Hj{
COLORS 3 e#:.JbJ:D
SNAPSHOT 10 [D[s^<RJs
QUICK 50 50 yc8iT`
END ctTg-J2.
9.m_3"s
SPECIAL AANT Sqed*
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 SZpBbX$
LLL 6 1 1 A BACK %Nwap~=H;
LUL 35 1 1 A TOTL ?_%*{]mt(
o|>2X[T
END g;i>nzf
GO >)=FS.?]
TIME "A~\$
======================================== i; s &;_0{
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° MR xzOs
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 6H+gFXIv
【Fno】=3 3!_y@sWx
:XxsD D
将上述变量填入数字即可。 btkD<1{g
下面总结几种视场角的表示方法 \l?\%aqm
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 +;c)GNQ)6:
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 \sEq
r)\k
^ b{0 |:
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 e[$=5U~c
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 1\z5[
_
\rn:/
情形三、广角镜头专用 [w' Y3U\ i
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 Obgn?TAVX
26B]b{Iz{
情形四、 !f2f
gX
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 sWX iY
'h53:?~
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： X!ZUR^
1 ELEMENTS 原件数量 RZ#b) l
2 RSTART 半径初始值 w! ,~#hbt6
3 THSTART u27 K
0}
4 ASTART -"Wp L2qD
5 SPECIAL AANT >B<jR$`6@
.t*MGUg
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。 VI :
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对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： "#\\p~D/<
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。 9gVu:o 1/
k%YvJ XL
2 运行使用现象 C ?JcCD2
笔者软件运行环境说明 ?9'Ukw`
g
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 pKJ0+mN#"
处理器：i7-7700HQ CPU w/BaaF.0
内存：8.00 GB R8O; 8c?D
hg[ob+"
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。 EVZuwbO)|
%MG bIMpY
解决方案：重启软件 d#xi_L!
P>n}\"z4
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。 D@A@5pvS
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。 Mhp6,JL
-X BD WV
=$xxkc.~G
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 W:
R2e2
vncLB&@ 7
Q{-T;T
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。
