SYNOPSYS 如影相随 EqU[mqe F
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： /[T8 /7;_l
1 专利 ； !|QeYGnq6
2 期刊论文 ； [uV/ Ra*g
3 教材； b,A1(_pzi
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； t$5]1dY$X
5 光学论坛； cO+`8`kv
6 积累，经验总结； z,P7b]KVe
7 PW法； wZb@VG}%
8 组合法； |*a>6y
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： Q1B! W
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J#WPXE+Ds
d)sl)qt}0
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。 /L Tyiiz6
# nhAW
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 FeMu`| 2
======================================== zvj >KF|y
!3530BM CCD sva$@y7b
OFF 98 M 4?3 l
CORE 10 xI8*sTx
6
TIME GUX X|W[6
DSEARCH 1 QUIET )HE yTHLtJ
Z&!$G'X
SYSTEM s[bKGn@
ID 3530 BOARD LENS 1OL~ )X3
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 y~[ So ,G
WA1 .656 .587 .546.486 .436 NQD b;5:
CORDER 3 1 5 lEs/_f3;A
WT1 1 1 1 1 1 M
XQ7%G
UNITS MM "de:plMofy
END LlqhZetS
tDkqwF),
GOALS ha 5\T'
ELEMENTS 8 >? KyPp
FNUM 【Fno】 W&#Nk5d
BACK 0 0 35T7g65;
STOP MIDDLE hSH-Ck@ Qy
STOP FREE ^g\%VIOD
RSTART 100 60 200400 w@We,FUJN
THSTART 6 i/Z5/(zF
ASTART 6 uzD{ewR/.y
RT 0.75 7Cjrh "al"
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 {HeMdGn9
FWT 1 1 1 1 1 ~Ua0pS?
NPASS 50 tA.C"
ANNEAL 200 20 Q #'P&L>6
;
COLORS 3 _6( =0::x
SNAPSHOT 10 #oI`j
q
QUICK 50 50 S;~_9i]upe
END |z E7 W
\D=B-dREq
SPECIAL AANT vvC GzOv
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 VM`."un]
LLL 6 1 1 A BACK cW\ 7yZh
LUL 35 1 1 A TOTL dWA7U 6c<
3@PVUJ0B|
END kQ+5p Fo3
GO 04:Dbt~=?p
TIME @z.!Dby
======================================== <V{BRRx
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° t<tBOesQ
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 n $QFj'
【Fno】=3 sQw-#f7t
H b. oKo$T
将上述变量填入数字即可。
.1;?#t]ZV
下面总结几种视场角的表示方法 i2DR}%U
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 iVRz
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 _" n4SXhq
We|*s2!
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 ^*W3{eyi(L
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 Vufw:}i+^
s*;~CH-[
情形三、广角镜头专用 D c^d$gh
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 HDYf^mc W
Dqki }k~{
情形四、 m(Oup=\%b}
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 !u"Hf7/
Y*6*;0Kx
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： {221@ zcCq
1 ELEMENTS 原件数量
J0`?g6aY
2 RSTART 半径初始值 GC~::m~
3 THSTART F]&9Lp}
"
4 ASTART "3K0 wR5
5 SPECIAL AANT F~ :5/-zs
&8N\
6K=
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 l!1bmg #]$
+{s^"M2`
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： 2:]Sy4K {
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。 ny}?+&K
3jQ
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2 运行使用现象 q+ .=f.+Z
笔者软件运行环境说明 XH/|jE.9^|
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 Y\rKw!u_!
处理器：i7-7700HQ CPU |:AjQ&PM)
内存：8.00 GB :c\NBKHv*
$]_=B Jyu
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。 ]2<g"zo0
) }EwEM
解决方案：重启软件 ,Vogo5~X
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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。 \"Np '$4eu
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。 It4F ;Ah
vO\CPb
%/
f ~53:;L/
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 KS% ,N _F<
Uc/%4Gx
|i| O9^*%
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。
