SYNOPSYS 如影相随 ;=)CjC8)
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： j@kBCzX
1 专利 ； $j{ynh)^
2 期刊论文 ； [rPW@| ^5
3 教材； s/sH",
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 3QUe:8
5 光学论坛； }tv-
6 积累，经验总结； )zUV6U7v
7 PW法； O:lD>A4{
8 组合法； LUo3y'
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： hUA3(!0)
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-zc9=n<5
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 s o ~p+]
92
Pp.Rh
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 |[o2S9 0
======================================== fhfdNmtR)I
!3530BM CCD tMyD^jVC
OFF 98 Ju+@ROZ
CORE 10 [.<vISRir
TIME HSK^vd?_l
DSEARCH 1 QUIET ~ xf9
ml
A| Y \Y }
SYSTEM VIi| :k
ID 3530 BOARD LENS LDPo}o gs
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 @4$F%[g
h
WA1 .656 .587 .546.486 .436 V!}, a@>p
CORDER 3 1 5 |UR .7rOV
WT1 1 1 1 1 1 Uut,cQ". d
UNITS MM &n z1[,
END N.-Ryj&9
sL&u%7>Re
GOALS tanuP@O
ELEMENTS 8 C 7+TnJ
FNUM 【Fno】 $ (zJ
BACK 0 0 -BoN}xE4
STOP MIDDLE NoY u"57\
STOP FREE `+zr PpX
RSTART 100 60 200400 fG,qax`:c
THSTART 6 B0 R [f
ASTART 6 &G<ZK9Ot}0
RT 0.75 z>y,}#D?C
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
|qbJ]v!
FWT 1 1 1 1 1 j/B zbjq"
NPASS 50 dr/!wr'&hS
ANNEAL 200 20 Q /#,<> EfT
COLORS 3 3 !}'A
SNAPSHOT 10 Q?1 K xD!
QUICK 50 50 Zs{ `Yf^Q
END ^` dp!1.+
1.>sG2*P
SPECIAL AANT PL8 akA#
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 s}?98?tYB
LLL 6 1 1 A BACK mZM5aTQ3
LUL 35 1 1 A TOTL 5.\!k8a
E-"Jgq\aC
END _t ;w n7p
GO m
CdkYN#
TIME }%XNB1/`
======================================== #x%O0
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° dR=SW0Oa{
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 ?$s2] }v
【Fno】=3 ?xG #4P<C=
Wq>j;\3b3
将上述变量填入数字即可。 U`8)rtYw
下面总结几种视场角的表示方法 :nXB w%0x
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 "?S#vUS+ 2
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 0cS.|\ZTA
foJ|Q\Z,T
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 1MV^~I8Dd
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Viw{<VH=
bpU^|r^W
情形三、广角镜头专用 Jp,ohVRN q
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 igo7F@_,
I}8F3_b,#
情形四、 !.w S+
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 (ZI&'"H
iu1iO;q
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： T[;{AXLeI
1 ELEMENTS 原件数量 }h]:I'R!
2 RSTART 半径初始值 bC@ b9opD
3 THSTART };KmMpBn
4 ASTART $ u"K1Q 3
5 SPECIAL AANT <QJmdcG
`iY)3Rq
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。 tx.YW9xD
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对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： SZ1C38bd,.
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。 $L`7 J$'^
vu#:D1/BB
2 运行使用现象 Jq; }q63:
笔者软件运行环境说明 f~U|flL^
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 '%~zu]f'
处理器：i7-7700HQ CPU #/ 1B am6
内存：8.00 GB `kz_ q/K
nrxN_0 R%
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。 U{ _O=S u
=A AH}
解决方案：重启软件 ~_oTEXT^O
lW2q V R
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。 \m\.+q]
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。 Df4n9m}E
7u}r^+6_o
6Q>w\@lF
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 ]pGr'T~Gj
&\(YmY
[NFAdE
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。
