SYNOPSYS 如影相随 &]n }fq
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： bOr1 1?
1 专利 ； 1}=D
2 期刊论文 ； w CL n iCt
3 教材； +S( # 7
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ~+4lmslR
5 光学论坛； .-rz30xT
6 积累，经验总结； f~mwDkf?L
7 PW法； |cY HH $
8 组合法； Ln,<|,fZN
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： # atq7t X
ESV./~K
G^)]FwTs
*b) (-#w3
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。 *J[ P#y
5 [~HL_u;,
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 Bn&P@C$7
======================================== PM[ W7g T
!3530BM CCD JE9v+a{7
OFF 98 _9lMa 7i
CORE 10 _1gN U]"
TIME o!UB x<4
DSEARCH 1 QUIET Ro 2V-6 /
geyCS3
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SYSTEM IwnDG;+Ap
ID 3530 BOARD LENS #VX]trh,
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 H I|a88
WA1 .656 .587 .546.486 .436 L D[ \eJ _
CORDER 3 1 5 y+iRZ%V^
WT1 1 1 1 1 1 5CK\Z'c~!
UNITS MM QHO n?e
END b_ ZvI\H
0 j!<eN=
GOALS q&@s/ k
ELEMENTS 8 ZUHW*U.
FNUM 【Fno】 3\m !
BACK 0 0 $jh$nMx)!
STOP MIDDLE Q.B)?w m
STOP FREE ;?HP/dZLz
RSTART 100 60 200400 UiV#w#&P
THSTART 6 h<&GdK2U+
ASTART 6 J(#6Cld`c
RT 0.75 SV t~pE+Y
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 x] wi&
FWT 1 1 1 1 1 % ^lD
NPASS 50 J t]RU+TB
ANNEAL 200 20 Q K]$PRg1| 3
COLORS 3 k5-4 ^
SNAPSHOT 10 Q9OCf"n $
QUICK 50 50
ZJs~,Q
END pl
r@
?X|q
SPECIAL AANT <1 I4JPh>x
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 n[DRX5OxR'
LLL 6 1 1 A BACK %|H]T] s
LUL 35 1 1 A TOTL xT&~{,9
Tfh2 >
END K.QSt
GO mF@7;dpr
TIME * bp09XG
======================================== & '^.>TJ\
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° %(
7##f_
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 [#Apd1S_
【Fno】=3 -51LF=(!L
LI.WcI3uS
将上述变量填入数字即可。 u4FD}nV
下面总结几种视场角的表示方法 .:&` PaMt
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 \VhG'd3k
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 fmK~?
~-vCY
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 pdJ]V`m
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 yH" i5L9
Q SF0?Puf
情形三、广角镜头专用 (]cL5o9
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 KJyCfMH&:@
RYCi O,+
情形四、 f$^wu~
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 A"pQOtrm\k
mmJnE
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： R / " f
1 ELEMENTS 原件数量 AH n!>w,
2 RSTART 半径初始值 giu{,gS0?M
3 THSTART =$4I} 2
4 ASTART d` rZgY
5 SPECIAL AANT U)f('zD
F<{,W-my `
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 |HT7m5tu4
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对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许：
Z:^#9D{
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 9soEHG=P
" |I.j)
2 运行使用现象 V5$ Gb6?K
笔者软件运行环境说明 rP]| `*B
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Hr e&a!U
处理器：i7-7700HQ CPU \azMF} mb
内存：8.00 GB v\|jkzR5Y
rK'Lvt@w
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。 hK)'dG*
0<v5_ pB
解决方案：重启软件 .*YF{!R`h
\h3HaNC
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。 #z >I =gl
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。 F8<G9#%s\
4>oM5Yf8
v#{Nh8 n
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 [ x+ -N7
~vt*%GN3
>vo 6X]p~
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。
