SYNOPSYS 如影相随 tu}AJ
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： UR|UGldt_T
1 专利 ； qgd#BJ=
2 期刊论文 ； + yX\!H"
3 教材； XQAdb "`
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； s@^ (1g[w`
5 光学论坛； pI2g\cH>
6 积累，经验总结； '=?IVm #C
7 PW法； Vb >!;C
8 组合法； DC4,*a~
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： H M yw:?
bF:]MB^VK
.v<c_~y
Kbjt CI7
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。 <}S1ZEZcQ
&{${ Fq
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 __HPwOCG7
======================================== _:ypP R J
!3530BM CCD xQV5- VoFC
OFF 98 DJ?kQ
CORE 10 d#yb($HAJ
TIME ]m} <0-0
DSEARCH 1 QUIET ad^7t< a}<
2_@vSwC
SYSTEM pp{Za@j
ID 3530 BOARD LENS ~e,k 71
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 X]6Hgz66
WA1 .656 .587 .546.486 .436 EU?)AxH^
CORDER 3 1 5 b~?FV>gl
WT1 1 1 1 1 1 '"C$E922
UNITS MM ~e<l`rg#
END &9b sTm
?o'!(3`L
GOALS 1 FTxbw@
ELEMENTS 8 =Q985)Y&
FNUM 【Fno】 b e[KNrO
BACK 0 0 S#+Dfa`8X
STOP MIDDLE 2 O\p` ,.
STOP FREE $_s"16s
RSTART 100 60 200400 J@RhbsZn
THSTART 6 P/;sZo
ASTART 6 zbsdK
RT 0.75 E!.>*`)?.
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 rUjK1A{V
FWT 1 1 1 1 1 SP][xdN7
NPASS 50 Hts.G~~8
ANNEAL 200 20 Q (`+%K_
COLORS 3 LG x]z.30B
SNAPSHOT 10 l}-JtZ?[?
QUICK 50 50 Vae}:8'}
END 8[
n}?XFx!%
SPECIAL AANT ta`}}I
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 tr 8a_CV
LLL 6 1 1 A BACK A:$Qt%c
LUL 35 1 1 A TOTL ^_FB .y%
2QwdDKMS_
END JvFd2@
GO hwkm'$}
TIME dh r)ra]
======================================== >Micc
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 'TWZ@8h~
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 k}T#-Gb
【Fno】=3 0k"n;:KM8
KF^5 C
将上述变量填入数字即可。 7x8/Vz@\
下面总结几种视场角的表示方法 !1
:%!7
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 +3]1AJa
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 ,CiN@T \&
m\QUt ;
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 8Jnb/A}
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ``*iK
&'{6 _-kh
情形三、广角镜头专用 yhzC 9nTH
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 =7{n 2
C3EQz r`
情形四、 Pf`HF|NI
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 d:08@~#
e UMOV ]h
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： ;Fw{p{7<
1 ELEMENTS 原件数量 c*o05pMS
2 RSTART 半径初始值 ;a@%FWc
3 THSTART T,z 7U2O
4 ASTART AE`z~L,
5 SPECIAL AANT , y%!s27
_a?c,<A
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 #{-l(016y
-/ 5" Py
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： `[)
a wP
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 fuRCM^U(
z%ZAN-
2 运行使用现象 u.!}s2wT#
笔者软件运行环境说明 {8b6M
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 ?` ?HqR0
处理器：i7-7700HQ CPU Zb> UY8
内存：8.00 GB )"W__U0
N %;bV@A9
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 %x(||cq
~kHWh8\b:
解决方案：重启软件 7$"{& T
[wp(s2=
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。 S fl. &A(
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。 . W ~&d_n
L !/Zw~
.7GTL
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 CKB~&>xx
d @d\9*mn
},r9f MJ
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。
