SYNOPSYS 如影相随 hayJgkZ '
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： R!
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1 专利 ； Y6Cm
PxOQ
2 期刊论文 ； ,\c V,$
3 教材； t [|t 0y8
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； HGh
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5 光学论坛； NsSZ?ky
6 积累，经验总结； b gKC^Q/F
7 PW法； }+G5i_ a
8 组合法； 9==4T$nM[
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： x<Gjr}
>u(^v@Ejf
HKI\i)c
Ry"4v_e 9
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 S50}]5K
9+PAyI#w
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 T *PEUq
======================================== s aQs<1
!3530BM CCD PREGQ0
OFF 98 cz /cY:o)
CORE 10 C.ji]P#
TIME 7 pQ 5`;P
DSEARCH 1 QUIET bv '>4a
{*TB }Xsr,
SYSTEM |N"K83_pr
ID 3530 BOARD LENS C=@4U}
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 naH(lz |v
WA1 .656 .587 .546.486 .436 strM3j##x
CORDER 3 1 5 oH?:(S(
WT1 1 1 1 1 1 8Q$WwiS
UNITS MM -3v\ c~
END KV | D]}
"aCB}
GOALS !rAH@y.l
ELEMENTS 8 u_
l ?d
FNUM 【Fno】 zIu/!a w
BACK 0 0 :Dw_$
STOP MIDDLE G?=&\fg_:
STOP FREE 'N+;{8C-{
RSTART 100 60 200400 4K~=l%l
THSTART 6 :r hB=
ASTART 6 o5DT 1>h
RT 0.75 l&U$L N$*e
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ![\ P /1p
FWT 1 1 1 1 1 ej&.tNvq
NPASS 50 saP%T~
ANNEAL 200 20 Q 8>#ZU]cG
COLORS 3 Nc{&AV8Y_v
SNAPSHOT 10 VrP{U-`
QUICK 50 50 cnQ2/ZZp~
END Y
z&!0Hfd
x[0hY0 ?[M
SPECIAL AANT .BBJhXtrdu
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
`x#S. b
LLL 6 1 1 A BACK 7<MEM NYX
LUL 35 1 1 A TOTL u*P@Nuy6
sL~4 ~178
END EJTM
>Rpor
GO !Md6Lh%-w
TIME H@G$K@L
======================================== RH<2f5-sC!
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° Uoe; =P@
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 LOcZadr
【Fno】=3 Gg ~0>XS
Gt*K:KT=L
将上述变量填入数字即可。 K;sC#9m
下面总结几种视场角的表示方法 ?2~fvMWu
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 2XeyNX
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 I8) D
| TM n
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 r|4D.O]
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 0 {z8pNrc
3w"JzC@
情形三、广角镜头专用 ='b)6R
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 O{~Xp!QQt
|6bvUFr
情形四、 >zX ^*T#
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 z=U+FHdh/-
?rQ .nN
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： ] -{ fr+
1 ELEMENTS 原件数量 -_5Dk'R#`
2 RSTART 半径初始值 a
dr\l5pWQ
3 THSTART Oj _]`
4 ASTART /tj]^QspS
5 SPECIAL AANT T[1iZ
[niFJI sc
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 |rk.t g9
qK d ="PR}
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： t :YZua
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 EMO {u
EG`AkWy
2 运行使用现象 5wx~QV=Hh
笔者软件运行环境说明 fb `x1Q
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 d%qi~koN_
处理器：i7-7700HQ CPU <Qih&P9;>
内存：8.00 GB +vxf_*0;
^Z9bA( w8
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 iT Aj$ { >
E!1\9wzM{
解决方案：重启软件 dGO FSH
W;7$Dq:
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。 K 'l-6JY-
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。 j]kgdAq>
"z Y~*3d
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模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 $zCCeRP
P8X9bW~GQ
(["kbPma
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。
