SYNOPSYS 如影相随
N}7tjk 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：
Gu\lV c 1 专利 ；
&+7G|4 !y 2 期刊论文 ；
2w6 7 >w\ 3 教材；
>@St Kj 4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW；
zP#%ya :I 5 光学论坛；
|d=MX>i|G 6 积累，经验总结；
)Tj\ym-Vl 7 PW法；
3&7$N#v 8 组合法；
P:2 0i*QU 其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点：
2Ls qY%{c-aMA 
2z[A&s_ Auf2JH~ 当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。
s(M8 Y \!,qXfTMB DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机
镜头为例
y
w>T 1 ========================================
@M ]7',2" !3530BM CCD
tJ@5E^'4 OFF 98
K;#9:
Z^+ CORE 10
w|WehNGr TIME
-<.b3M h DSEARCH 1 QUIET
+)l6%QKcW 1U;p+k5c SYSTEM
{;XO ' ID 3530 BOARD LENS
) ]3(ue OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
7cMSJM( ]G WA1 .656 .587 .546.486 .436
_T[m YY CORDER 3 1 5
ay,E! G&H WT1 1 1 1 1 1
({#M*=&" UNITS MM
J,j! END
pt+[BF 6P a5# B&|#q GOALS
0N19R 5NN8 ELEMENTS 8
l:H}Y3_I FNUM 【Fno】
h$~ \to$C BACK 0 0
dS m; e_s STOP MIDDLE
by8~'? STOP FREE
J)leRR& RSTART 100 60 200400
enJgk ( THSTART 6
x)Ls(Xh+g ASTART 6
]7yr.4?a RT 0.75
\,5OPSB FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
1O,<JrE+- FWT 1 1 1 1 1
wA;Cj NPASS 50
zVU{jmS ANNEAL 200 20 Q
jjrhl COLORS 3
?#0 |A?U SNAPSHOT 10
mIX[HDy:V$ QUICK 50 50
I@<\DltPi END
o 0'!u YB1uud W9 SPECIAL AANT
kL1StF#p LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
Vy7o}z` LLL 6 1 1 A BACK
p 3*y8g- LUL 35 1 1 A TOTL
rW(<[2 vg l4 +B s!i` END
-*T<^G;rK GO
U4*Q;A# TIME
> M eM ========================================
$0 6[D91' 【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
fyE#8h_>4 【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
z nxA P| 【Fno】=3
mWPA]g( OEFAL t 将上述变量填入数字即可。
p\ }Ep 下面总结几种视场角的表示方法
? ]]d
s] 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
<//#0r* 采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
O.% $oV 3</gK$f2 情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜
q/lQEfR 采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
L d;))e ^Voi 4; 情形三、广角镜头专用
%P2l@}?a OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】
X5gI'u :_f5(N*{5o 情形四、
<_N<L\ OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
:7 P/ZC% NB|yLkoDyI 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：
W1T%
Q 88 1 ELEMENTS 原件数量
0<";9qN)6 2 RSTART 半径初始值
C@3`n;yZ= 3 THSTART
mhDC1lXF 4 ASTART
.*(xkJI3 5 SPECIAL AANT
Fb0r(vQ^ y9xvGr[l 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。
&Q`{ Gk 4 ru-qF 对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许：
R#^.8g)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。
[ u.r]\[J ?~p]Ey}~9 2 运行使用现象
$%P?2g"j, 笔者软件运行环境说明
! Enq2 操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版
H-|%\9&{S 处理器：i7-7700HQ CPU
W Y] 内存：8.00 GB
<Cbi5DtR nR(v~_y[V 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。
[Ep%9(SgA' 
H6t'V%Ys 解决方案：重启软件
Qu;cl/& 00-cT9C3 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。
CVt:tV 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。
aVvma= 
+>}LT_ E;tEmGf6F 模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构
g]Jt (aYK 
p Rys 5/&v :2zga=)g 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。
