SYNOPSYS 如影相随 j:# wt70
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： 7U> Xi'?
1 专利 ； nFU'DZ
2 期刊论文 ； JsohhkJNGi
3 教材； 3-z; pk
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； {3F;:%$`c
5 光学论坛； 3 f=_F
6 积累，经验总结； ?.d6!v A
7 PW法； w Q
/IT}-
8 组合法； n,hl6[O L7
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点：
#n V F.
Umx~!YL!
4RCD<7
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当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 b(JQ>,hX
jC3ta
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 ocCq$%Ka
======================================== ME"B1 Se\
!3530BM CCD @v^;,cu'8
OFF 98 84v7g`lrR
CORE 10 ]hNio6CVm
TIME EXDZehLD<]
DSEARCH 1 QUIET n pC:SrI%
FCL7Tn
SYSTEM U$+EUDFi3_
ID 3530 BOARD LENS
q1!45a
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 7kX;|NA1
WA1 .656 .587 .546.486 .436 ;}v#hKC~
CORDER 3 1 5 qxKW% {6o
WT1 1 1 1 1 1 coa+@g,w7#
UNITS MM lrq u%:q
END 84g$V}mp
a"7zz]XO2
GOALS 4&b*|"Iw
ELEMENTS 8 a;a^- n|D
FNUM 【Fno】 Q h*"B
BACK 0 0 ]-ad\PI$
STOP MIDDLE Er /:iO)_
STOP FREE j#:IG/)GL
RSTART 100 60 200400 D%[yA r;r
THSTART 6 +i"^"/2f{
ASTART 6 !1G6ZC:z
RT 0.75 <'WS -P%U
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 sz;B-1^6
FWT 1 1 1 1 1 `sW+R=
NPASS 50 UAleGR`,
ANNEAL 200 20 Q ^j~CYzmt
COLORS 3 1eod;^AP9
SNAPSHOT 10 *CtWDUxSdW
QUICK 50 50 T S2zzYE6Z
END d\c?sYLv
vs=8x\W
SPECIAL AANT Sq<ds}o'8l
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 |q+3X)Y
LLL 6 1 1 A BACK tW$Di*h
LUL 35 1 1 A TOTL >)`yG'[
Dk ^,iY(u
END oU|yBs1
GO O+f'Ql
TIME 79HKfG2+KB
======================================== 6KH&-ffd
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° :~" Dwrui
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 d2\#Zlu<
【Fno】=3 @%"+;D
B}?$kp
将上述变量填入数字即可。 FaA'%P@
下面总结几种视场角的表示方法 b=87k
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~. bi<(v
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 i!yu%>:M
BYuoeN !
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 P<E!ix
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 t a
zWA~0l.2
情形三、广角镜头专用 PI-o)U$Ehv
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 0?80V'
]y kM h
情形四、 7 'B9z/
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 sj W;Nsp
'uBa gd>*
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： &YpWfY&V
1 ELEMENTS 原件数量 j&y>?Y&Sb
2 RSTART 半径初始值 m[w 8|[
3 THSTART B k
yW
4 ASTART h.t2 ;O, b
5 SPECIAL AANT ^630%YO
B[IqLD'6
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 ?S2!'L
9{-
Sa
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： HYcwtw6
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 9zKbzT]
[j;#w,Wb
2 运行使用现象 _GtG8ebr
笔者软件运行环境说明 w~|z0;hC
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 A5q %yt I
处理器：i7-7700HQ CPU `21$ e
内存：8.00 GB _ /pdZM,V
6Gj69Lr
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。 +cf. In,{
kf -/rC)>
解决方案：重启软件 . >^iU}
;=i$0w9 W
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。 ,!I'0x1OR
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。 R![)B97^
@FLa i
Qh {]gw-6
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 $ 0 Up.
7a#zr_ r
:yS Q[AJ"
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。
