SYNOPSYS 如影相随 :\J bWj_j
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： 5#)<rK
1 专利 ； {Yk20Zn
2 期刊论文 ； y7- :l u$9
3 教材； b6Hk20+B;
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； !O6Is' %B
5 光学论坛； )hW {>Y3x
6 积累，经验总结； . b`P!
7 PW法； 2P _^@g
8 组合法； <57l|} 8
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： KdJx#Lc
*.c9$`s
FqxOHovE
t/WnDR/fM
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。 Q3%#
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DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 SzlfA%4+GR
======================================== Yb3f]4EH
!3530BM CCD .0E4c8R\X
OFF 98 51opP8
CORE 10 ]MLLr'6?
TIME !b->u_
DSEARCH 1 QUIET P&3/nL$9N
wv.Ul rpx.
SYSTEM 6q[!X0u
ID 3530 BOARD LENS #K1BJ#KUt
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 %
r Y8
WA1 .656 .587 .546.486 .436 B=bI'S8\
CORDER 3 1 5 O;e8ft
'|
WT1 1 1 1 1 1 N%r L=zE
UNITS MM {dA
~#fW<
END )g:,_ 1s)|
1|WpK aMoq
GOALS rK QASRF5*
ELEMENTS 8 iQzX-a|4]
FNUM 【Fno】 hRa(<Z K
BACK 0 0 JM- ce 8U
STOP MIDDLE h @,e`Z
STOP FREE zt[4_;2Y
RSTART 100 60 200400 aMvK8C%7
THSTART 6 T$^>Fiz{Se
ASTART 6
X ' #$e{
RT 0.75 -j`!(IJ
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 Ls >u` hG
FWT 1 1 1 1 1 myWmU0z/
NPASS 50 i$JG^6,O
ANNEAL 200 20 Q Q_kT}6#(J=
COLORS 3 b4)*<Zp`
SNAPSHOT 10 mbX)'. +L
QUICK 50 50 [%84L@:h
END v*H & F
]opW; |{e
SPECIAL AANT NB3Syl8g
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 du'}+rC
LLL 6 1 1 A BACK 1t[;` iZ
LUL 35 1 1 A TOTL ]] uzl0LH
<p^*Ydx
END YQ @dl
GO
'9 * |N=
TIME mS:j$$]u
======================================== Wj4^W<IO
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° YBtq0c
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 i.&Kpw9;m
【Fno】=3 jom} _
I mPu}
将上述变量填入数字即可。 %oh`EGmVP
下面总结几种视场角的表示方法 )l# %.Z9
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 ]g>m? \'n
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 pHj[O?F
<V$Y6(uMs
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 cuQ7kECV
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 :F^$"~(,
<78$]Z2we
情形三、广角镜头专用 Mhb '^\px
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 FJa[T oZ4+
!F+|Y "c
情形四、 K0 O-WJ
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 YY#s=
smfG, TI
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： `1fJ:b/M
1 ELEMENTS 原件数量 5) d,G9
2 RSTART 半径初始值 %\}dbYS
'
3 THSTART &'5@azU
4 ASTART ]aC ':55(
5 SPECIAL AANT @<D' - mMt
MkG`w,
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 @- wNrW$
QKp+;$SE'
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： Vs_ \ykO
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。 (dzH3_U
E-UB -"6
2 运行使用现象 _M8G3QOx
笔者软件运行环境说明 r{t. c?/
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ,wtFs!8
处理器：i7-7700HQ CPU )XLj[6j0
内存：8.00 GB ?^%YRB&
%`xV'2H
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。 Qg'c?[~W@
w^06 z,
解决方案：重启软件 &`9j)3^J.
t8+?U^j
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。 W (;x\Nc7
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|/2+pq
U9 1 &|
c3=- Mq9Q
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 +7| [b
^cYStMjpy
kQ@gO[hS
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。
