SYNOPSYS 如影相随 <2 Q+? L{
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： ;Gf,$dbWn
1 专利 ； e%_2n=p~)%
2 期刊论文 ； p2Yc:9r9+A
3 教材； .;#W f @V
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； BV AxeXO
5 光学论坛； >p"ytRu^
6 积累，经验总结； l!z)gto
7 PW法； tB-0wD=PR
8 组合法； i#c1 ZC
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： 4H@:|
S+aXlb
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当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 4#j W}4C{
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DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 \C<|yD
========================================
5cY([4,
!3530BM CCD X6hm,0[
OFF 98 R'M=`33M
CORE 10 tCZ3n
TIME -.X ICKz
DSEARCH 1 QUIET %NH#8#';2
ry^FJyjW
SYSTEM 7Aj
o9
ID 3530 BOARD LENS 1>5l(zK!9
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 fGK=lT$
WA1 .656 .587 .546.486 .436 l-?B 1gd,l
CORDER 3 1 5 :2+,?#W
WT1 1 1 1 1 1 !h\>[ O
UNITS MM $Sz@u"ig%
END la37cG
Q)`3&b
GOALS T
>BlnA
ELEMENTS 8 # j!RbW
FNUM 【Fno】 dY|~" 6d)
BACK 0 0 =~qQ?;o n
STOP MIDDLE LmCr[9/
STOP FREE e,*E`ol
RSTART 100 60 200400 0^l )9zE
THSTART 6 o|r8x_!+
ASTART 6 OAlV7cfD
RT 0.75 Xaz`L
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 +OEheG8
FWT 1 1 1 1 1 x?5D>M/Y
NPASS 50 G3Z>,"w;=
ANNEAL 200 20 Q yiourR)H<
COLORS 3 }K<% h
SNAPSHOT 10 |_fmbG
QUICK 50 50 W Dr C
END | r|<cc#
"#<P- -E 9
SPECIAL AANT k&oq6!ix
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 aXOW +$,
LLL 6 1 1 A BACK I %4 )%
LUL 35 1 1 A TOTL ">-J+ST%
'r/+z a:2
END jFE1k ( 2e
GO $_ &Lp\
TIME H YA <
======================================== F0Nl,9h('
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 6R`q{}.
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 >0^oC[ B
【Fno】=3 gfr
y5e
|+- D@22 y
将上述变量填入数字即可。 9V ]{q
下面总结几种视场角的表示方法 -}_X'h&"
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 "xr=:[n[
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 \Uz7ar#,
sN"JVJXi
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 PM(M c]6
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 D]P_tJI
\E}YtN#
情形三、广角镜头专用 hN#A3FFo L
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 #L3heb& 9
S)n+E\c
情形四、 `jI$>{oa
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 U3oMY{{E J
q3_ceXYU
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： #0:N$'SZ
1 ELEMENTS 原件数量 ~4T:v _Q7g
2 RSTART 半径初始值 CC,f*I
3 THSTART f+WN=-F\
4 ASTART *_ qLLJg
5 SPECIAL AANT < 2 mbR
T_=IH~"
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 Oh&k{DWE$
P5$L(x%~
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： h?D>Dfeg%
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。 8lNkY`P7s
OV.f+_LS
2 运行使用现象 1xf
Pe#
笔者软件运行环境说明 _Mm Si4]yd
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 )iU @P7W=
处理器：i7-7700HQ CPU ]cKxYX)J
内存：8.00 GB XCP/e p
G\PFh&
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。 .)Wqo7/Gx
*)8!~Hs
解决方案：重启软件 lx)Bj6
9w"kxAN
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。 ]b+Nsr~
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。 gfPR3%EXs
F<YXkG4 pO
F\ Z|JCA
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 A,u}p rwH
g> <*qd?t
@OB7TI_/
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。
