SYNOPSYS 如影相随 7dcR@v`c
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： ,bXZ<RY$
1 专利 ；
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2 期刊论文 ； BH1h2OEe#
3 教材； \OA{&G.
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ?T2>juf]5~
5 光学论坛； E#!!tH`lgg
6 积累，经验总结； xsB0LUt
7 PW法； sde>LZet/
8 组合法； z,G_&5|f%
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： kFwFPK%B
ey=KA t
a3<:F2=~\
P2a5<#_ |
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。 [K.1 X=O}
>4jE[$p]"
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 Bj1 % }B
======================================== LXK!4(xa W
!3530BM CCD /j$=?Rp
OFF 98 GeTk/tU
CORE 10 a&x:_vv
TIME OQ&N] P2p
DSEARCH 1 QUIET )Q'E^[Ua
\~ChbPnc
SYSTEM Fs( PVN
ID 3530 BOARD LENS <'~m1l#2
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ^~;i a7V&2
WA1 .656 .587 .546.486 .436 X+aQ 7^"s
CORDER 3 1 5 :rUMmO -
WT1 1 1 1 1 1 k?14'X*7yu
UNITS MM [|OII!"
END t` "m@
={ )85N
GOALS JP5e =Z<
ELEMENTS 8 Lj3o-@\*j
FNUM 【Fno】 j 4?Qd0z
BACK 0 0 ?b,>+v-w::
STOP MIDDLE z}ar$}T
STOP FREE ]8 \I{LR
RSTART 100 60 200400 R J{$`d
THSTART 6 +gX,r$bX
ASTART 6 Nnl 3r@
RT 0.75 /RxP:>hVv
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 "Gp[.=.z?
FWT 1 1 1 1 1 r%? -MGc
NPASS 50 4w^o !
ANNEAL 200 20 Q m!/TJhiQ
COLORS 3 Cf=H~&`Z
SNAPSHOT 10 LpU }.
QUICK 50 50 ;o!p9MEpz;
END sllT1%?
'dwT&v]@
SPECIAL AANT s1D<R,J|H
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 eWcq f/4?"
LLL 6 1 1 A BACK ep"[; $Eb
LUL 35 1 1 A TOTL _J
l(:r\%
0SIC=p=J
END a{] =BY oL
GO \)6glAtN
TIME ?bB>}:~j)
======================================== VI2lw E3
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° / I`TN5~
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 $N=&D_Q
【Fno】=3 E 5&Z={
DXiA4ihr=
将上述变量填入数字即可。 6{y7e L3!
下面总结几种视场角的表示方法 |h]V 9=
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 d . wGO]"
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 *,\"}x*
!g|O.mt
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ^c\O , *:
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 }%_|k^t
NKO"'
情形三、广角镜头专用 5*YoK)2J
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 ?F"o+]i+^
@t9HRL?T~
情形四、 !=dz^f.{
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 3f7zW3F
m-AF&( ;K
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： PJ.\ )oP
1 ELEMENTS 原件数量 <~ smBd
2 RSTART 半径初始值 cE]z Tu?!
3 THSTART d &#_t@%
4 ASTART !#KKJ`uB"
5 SPECIAL AANT QL/KY G
]8p{A#1
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 =w$&n%~
u"v7shRp:
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： YN8x|DLi?
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。 )eyzHB,H
U#3N90,N=
2 运行使用现象 axC|,8~tq
笔者软件运行环境说明 *()['c#CC
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ] ,]Rv# `
处理器：i7-7700HQ CPU %B%_[<B
内存：8.00 GB cJo%j -AM
/Y0~BQC7!
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。 0?7yM:!l
-n _Y.~
解决方案：重启软件 H/D=$)3op
P<]U
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 t+?Bb7p,H
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 N<)CG,/w[M
2 2v"?*
\dk1a
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 @;/Pl>$|'G
l9.`2d]o
d0aXA+S%
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。
