SYNOPSYS 如影相随 ?Hy+'sq[
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： PK r ek
1 专利 ； *i<\iMoW
2 期刊论文 ； {)K](S
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3 教材； 5^)_B;.f
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； Jfg7\&|
5 光学论坛； XrN- 2HTV
6 积累，经验总结； 2Ji+{,?,
7 PW法； )fh0&Y; R
8 组合法； _dU P7H (
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： 5JFV%odo
9XV^z*E(J
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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。 ?~2Bi^ W5
Dl ;d33
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 F,v 7ifo#f
======================================== m4/}Jx [
!3530BM CCD .2 X2b<%)
OFF 98 VO`"<
CORE 10 ; Zq/eiB
TIME W D?Jk9_F
DSEARCH 1 QUIET *_)E6Y?9
MEU[%hty_
SYSTEM |f NMs
ID 3530 BOARD LENS Hq
xK\m%,.
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 Fh`-(,e?5
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ~b8a^6:R"
CORDER 3 1 5 5N1 K~".
WT1 1 1 1 1 1 ndOfbu;mf
UNITS MM _bI+QC#
END 4 iH&:Al
En5!"w|j
GOALS eF1.VLI
ELEMENTS 8 * bZ\@Qm
FNUM 【Fno】 5G? .T?
BACK 0 0 Kpg: yrc['
STOP MIDDLE Fp:3#B h
STOP FREE #?m {YT{P
RSTART 100 60 200400 0>Fqx{!heq
THSTART 6 sx-F8:Qa
ASTART 6 BLW]|p|1:
RT 0.75 .Z5[_'T
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 },6*Y*?{
FWT 1 1 1 1 1 +k
rFB?>`
NPASS 50 _0]QS4a][c
ANNEAL 200 20 Q $Q4=37H+
COLORS 3 eU~?p|Np
SNAPSHOT 10 8vJdf9pB*
QUICK 50 50 WF)s*$'uz;
END L<)Z> @fR
}jcIDiSu
SPECIAL AANT 9cOx@c+/
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 KW>VOW<.
LLL 6 1 1 A BACK a4u ^f5)@
LUL 35 1 1 A TOTL IHVMHOq}'
1"$R 3@s;
END T?e9eYwS
GO %Qd3BZ
TIME YOKR//|3
======================================== YZ *{^'
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° i+RD ]QL
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ^^
j /
【Fno】=3 fKYKW?g;)Z
-eq =4N=s
将上述变量填入数字即可。 xSOoIsL[
下面总结几种视场角的表示方法 LT(?#)D
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 +3HPA#A
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 U6a z hi&,
5m 3'Gt4
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 b_mWu@$
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 q]+)c2M
zP|*(*
情形三、广角镜头专用 :f]!O@.~
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 um}N%5GAa
9;pzzZ
情形四、 ?N2X)Y@yi
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 neIy~H_#!
V^ Y*xZ
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： 7 BK46x
1 ELEMENTS 原件数量 b_l.QKk
2 RSTART 半径初始值 (L:`o jiU
3 THSTART 3z$HKG
4 ASTART s79 q 5
5 SPECIAL AANT 3f,u}1npa*
>eu
`!8
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 s8yCC #H"
T7ki/hjRb
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： UC n.t
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 #B\B(y
9yDFHz w
2 运行使用现象 Jtpa@!M
笔者软件运行环境说明 ha5 bD%
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 @F~0p5I
处理器：i7-7700HQ CPU T[m ~6
内存：8.00 GB f{f_g8f[
QWKs[yfdo
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 <gR`)YF7
xV?*!m$V%R
解决方案：重启软件 3^'#ny? l
]}/mFY ?7
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。
IF& PGo
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。 9ec0 ^T
GPMrs)J*!
!>q ?dhw@
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 `|uoqKv
$}V7(wu 6@
N JXa_&_
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。
