SYNOPSYS 如影相随 ] A.: 8;
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： "kH Ft|%@
1 专利 ； ,j^ z];
2 期刊论文 ； u^5X@ .
3 教材； fiG/ "/u
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； p) '.swpJ
5 光学论坛； Y367Jr@^N
6 积累，经验总结； H! IL5@@K
7 PW法； E6
gl R
8 组合法； ZoFQJJK56B
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： ~Q4 emgBD
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B}Lz# '5_
#*r u*
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。 e;_ cC7
X%1j-;Wr@
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 %#g 9d
======================================== E}&Z=+v}
!3530BM CCD T8*<
OFF 98 o'uv5asdb
CORE 10 k#*tf :R
TIME =6o,{taZ.~
DSEARCH 1 QUIET n+B h-a V
@t W;(8-
SYSTEM KB3zQJY
ID 3530 BOARD LENS AL(YQ )-Cg
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 KaRdO
WA1 .656 .587 .546.486 .436 =[X..<bW9:
CORDER 3 1 5 N^u,C$zP9C
WT1 1 1 1 1 1 8`edskWrU
UNITS MM e< Pbsj
END +vR$%
Xn<~ln
GOALS {i}z|' !
ELEMENTS 8 ,sU#{.(
FNUM 【Fno】 Y%1 J[W
BACK 0 0 vO2I"Y*\
STOP MIDDLE qJ\tc\
STOP FREE N9lCbtn(0x
RSTART 100 60 200400 X^pxu6nm-
THSTART 6 y]z^e\qc)
ASTART 6 / /ty] j
RT 0.75 =v (MdjwFl
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 ]yzqBbV
FWT 1 1 1 1 1 }PdHR00^
NPASS 50 F.nJX ZnJ
ANNEAL 200 20 Q ve#*qz Y
COLORS 3 iGCA>5UE
SNAPSHOT 10 Ib$* w)4 :
QUICK 50 50 |(mr&7O
END y(I_ 6+B^
}=d]ke 9_
SPECIAL AANT rkp 1tv
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 ulc m
LLL 6 1 1 A BACK Cpyv@+; D
LUL 35 1 1 A TOTL $-U d&sjn
?zypF 5a
END m5m'ByX(*
GO < C{-ph
TIME vXdz?
======================================== T2;%@Ghc
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° 1-HL#y*7$
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 z0XH`H |~
【Fno】=3 KK}?x6wV0,
+Xb )bfN
将上述变量填入数字即可。 gnAM}
下面总结几种视场角的表示方法 h"mG \x i
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 #fOrNU2
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 6##}zfl
I=N;F 6
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 XxN=vL& m
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 $ ~#N1
M7$ h
情形三、广角镜头专用 ;g-L2(T05;
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 me-:A:s i
.d\<}\zZ7J
情形四、 zjyj,jP
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 r*- e~
[G(}`u8w"
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： I yo ey
1 ELEMENTS 原件数量 1l@gZI12#/
2 RSTART 半径初始值 <NIg`B@ 's
3 THSTART *b{C`[
=V
4 ASTART 5<%]6c x}
5 SPECIAL AANT i Sm5k:7
) h*)_7
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。 @;T>*_Yhn
<tT*.nM\
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 1P"akc
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。 ~2R3MF.C
Gi<ik~
2 运行使用现象 P'4oI0Bw
笔者软件运行环境说明 UV ?.KVD~
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 (-lu#hJ`&r
处理器：i7-7700HQ CPU f8>S<:
内存：8.00 GB 9J"Y
D$sG1*@s-
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。 |]qwD,eiH,
=:fFu,+{
解决方案：重启软件 a59l"b
B3p[A k
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。 +y+-~;5iv
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。 ,n')3r
[+=h[DC
2r+@ s g
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 Rp#9T?i``[
m?Gb5=qo
=c)O8
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。
