SYNOPSYS 如影相随 }F~4+4B^
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： c ii]-%J}c
1 专利 ； ^`&?"yj<z
2 期刊论文 ； g) @d(EYY
3 教材； }#h >*+Q
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； |VPJaiC~
5 光学论坛； I3wv6xZ2
6 积累，经验总结； =Hs[peO*
7 PW法； \ &S-lsLY
8 组合法； kA1C&
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： '"/Yk=EmlU
keYvscRBI
IV5B5Q'D
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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。 :GaK . W
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pDg_^ |
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 k]<E1 c/
======================================== Y m WVb
!3530BM CCD U0Y;*_>4
OFF 98 DG!H8^
CORE 10 ! 9U
TIME RrPo89o
DSEARCH 1 QUIET 3i c6!T#t"
pRAdo="
SYSTEM @@O=a
ID 3530 BOARD LENS m<DiYxK
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 W= 9Zl(2C
WA1 .656 .587 .546.486 .436 4R~f
CORDER 3 1 5 ~baVS-v
WT1 1 1 1 1 1 M,ObzgW
UNITS MM wLDWD,"K
END d? Ol d
DD4fV `:kG
GOALS Y8Bc
&q}
ELEMENTS 8 JF vVRGWB
FNUM 【Fno】 TC=djC4$/
BACK 0 0 /_`f b)f
STOP MIDDLE Y}/e" mp
STOP FREE d0;$k,
RSTART 100 60 200400 Y)-)owx7
THSTART 6 6^oQ8unmS
ASTART 6 g@<E0
q&`$
RT 0.75 .5;X d?
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 eoC@b/F4
FWT 1 1 1 1 1 1ud+~y$K
NPASS 50 ,1s ,G]%M
ANNEAL 200 20 Q ;-OnCLr
COLORS 3 A@ W/
SNAPSHOT 10 *7g gw[~
QUICK 50 50 wQ4 IQ!
END (L{Kg U&{$
PyS~2)=B
SPECIAL AANT 7q' _]$
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 '>}dqp{Wr
LLL 6 1 1 A BACK 33{( IzL0
LUL 35 1 1 A TOTL _m
*8f\
Q
UQ"2oC
END (\Iz(N["G
GO :< )"G&
TIME lYS+EVcR
======================================== : DxC jv
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° d"1DE
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 VPKoBJ&
【Fno】=3 ^st.bzg+[
L xM.z1
将上述变量填入数字即可。 \uumNpB*n
下面总结几种视场角的表示方法 )]=1W
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 uA } w?;
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 V>{G$(v$
tj:Q]]\M
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 &?],uHB?d
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 w/L^w50pt
Xm|Uz`A;
情形三、广角镜头专用 nTJ-1A7EP
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 n9; z=
>d`XR" _e
情形四、 a cSm+t
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 {M7`z,,[
'E4`qq
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： B]` !L/
1 ELEMENTS 原件数量 Y7vTseq
2 RSTART 半径初始值 H O^3v34ZO
3 THSTART JYY:~2
4 ASTART pzo9?/-
5 SPECIAL AANT X}Ey6*D:
,Zpc vK/S
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。 UN~dzA~V
WcCJ;z:S?k
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： _^) Wrf+
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。 >|)ia5#
W> ziA
2 运行使用现象 aUdbN&G
笔者软件运行环境说明 M~0A-* N
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 jm-J_o;}z6
处理器：i7-7700HQ CPU ; bB z<
内存：8.00 GB )J O #Z(
@}
nI $x.
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。 F-\Swbx+
B8jSdl vz
解决方案：重启软件 #U b"Ii
uhyw?#f
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。 4(VVEe
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|y4u;-Q
u|!On
o -< 5<
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 X5@S LkJ-`
iqzl (9o.D
WIytgM
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。
