SYNOPSYS 如影相随
URs]S~tk 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：
KE ?NQMU 1 专利 ；
8lzoiA_9 2 期刊论文 ；
9TQVgkW 3 教材；
WG3!M/4r H 4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW；
G;flj}z 5 光学论坛；
qB (Pqv 6 积累，经验总结；
>~nr,V.q 7 PW法；
b>VV/j4!/ 8 组合法；
g4b#U\D@)/ 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*N9}xYTi ,dR.Sac v 
u*):
D ~A m$=}nI(H 当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。
qFwt^w )v_v 7 ~H& DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机
镜头为例
]"b:IWPeI ========================================
`YC7+`q !3530BM CCD
eA86~M?<o OFF 98
||>4XDV# CORE 10
| bRU=dg TIME
cz1 + XpU DSEARCH 1 QUIET
`_)H aF>/ Vy
I\Jmr SYSTEM
[#mk TY ID 3530 BOARD LENS
^h$*7u"^y OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
+/Y 2\ s WA1 .656 .587 .546.486 .436
"WuUMt CORDER 3 1 5
v: /\; 2 WT1 1 1 1 1 1
#
:k= UNITS MM
RSh_~qMX END
7)V"E-6h ~qj(&[U{c\ GOALS
D<d, 9 S,) ELEMENTS 8
e}1Q+h\ FNUM 【Fno】
uR
:EH.K BACK 0 0
y ;Cs#eo STOP MIDDLE
mf$YsvPq*+ STOP FREE
)f|`mM4DW! RSTART 100 60 200400
6" * <0 THSTART 6
PVp>L*|BZ; ASTART 6
MGsQF #6] RT 0.75
TDDMx |{ FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
e|!' FWT 1 1 1 1 1
lQ`=PF h NPASS 50
}n4 T!N ANNEAL 200 20 Q
TLVsTM8 P COLORS 3
QF/_?Tm4 SNAPSHOT 10
G |KA!q QUICK 50 50
*lvADW5e END
Rtz~:v% dhob]8b SPECIAL AANT
wDh]vH[ LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
,{HQKHg LLL 6 1 1 A BACK
p"p~Bx LUL 35 1 1 A TOTL
(cOe*>L; d<7b<f"~ END
H?];8wq$G GO
f(w>(1&/B TIME
7/IL"
D ========================================
}x`Cnn 【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
MGm*({% 【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
I{cH$jt< 【Fno】=3
rgzra"u) W+#Q> ^ Q> 将上述变量填入数字即可。
\L(cFjLIl 下面总结几种视场角的表示方法
l; _IH|A 情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜
~^' ,4<K-} 采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
"jum*<QZz = 0d|F
8 情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜
U_"!\lI_yg 采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
aNEah L T$U
z 情形三、广角镜头专用
; zJb("n OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】
w-pgtO|Us s) ]j X 情形四、
^qR|lA@=\ OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
4-.K<-T%D .@,t}:lD 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：
=4eJ@EVM 1 ELEMENTS 原件数量
.g*N +T6O 2 RSTART 半径初始值
m}wn +R 3 THSTART
am]M2+,2Ip 4 ASTART
{1OxJn1hd 5 SPECIAL AANT
-{cmi,oy 7?=^0?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。
gQ{ #C' .U0Gm _c0 对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许：
p3U)J&]c6 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。
sr6 BC. ?z9!=A%<V~ 2 运行使用现象
.Z [4:TS 笔者软件运行环境说明
nXRa_M(z8 操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版
=8T!ldVxES 处理器：i7-7700HQ CPU
mF;mJq<d 内存：8.00 GB
| ky40[C cpjwc@UMe 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。
,~d0R4) 
?.VKVTX^ 解决方案：重启软件
X
61 |:E e3; & 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。
X vaIOt>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。
L?[m $l!T} 
VC 88re` K'ZNIRr/ C 模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构
* hs&^G 
OS,!`8cw /^.S
nqk 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。
