SYNOPSYS 如影相随
 ?a8^1:  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:
 Lilr0|U+  1 专利 ;
 !LggIk1  2 期刊论文 ;
 ?$vCW|f  3 教材;
 Xp >7iX!:  4 数据库,如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW;
 ,ek_R)&[o  5 光学论坛;
 |L-]fjBbF  6 积累,经验总结;
  `)`
n(B  7 PW法;
 	M%Ji0v38  8 组合法;
 @$lG@I,[  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:
 }#.L7SIJ<J   @*OZx 9   K&bzDzd `    iEd\6EZ
 K&bzDzd `    iEd\6EZ  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。
 QFw  +cy    s1=X>'q  DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机
镜头为例
 IzsphBI  ========================================
 8WtsKOno  !3530BM CCD
 PRr2F-!P  OFF 98
 (0j}-iaQEZ  CORE 10
 9bP^`\K[N  TIME
 L0*nm.1X  DSEARCH 1 QUIET
 ^oVs+ vC    0KYEb%44  SYSTEM
 *i]=f6G  ID 3530 BOARD LENS
 'd.EC#  OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
 ,-izEr  WA1 .656 .587 .546.486 .436
 mFg<dTx0c8  CORDER 3 1 5
 s}j{#xT  WT1 1 1 1 1 1
 y&Mr=5:y  UNITS MM
 ZNf6;%oGG  END
 .uuO>:    M4zm,>?K  GOALS
 # ,7e
NM"  ELEMENTS 8
 iTFdN}U	  FNUM 【Fno】
 }lh	I\q  BACK 0 0
 9S-Z&2L  STOP MIDDLE
 bvS(@  STOP FREE
 N"8_S0=pw  RSTART 100 60 200400
 KAC6Snu1  THSTART 6
 M:-.o  ASTART 6
 'ixwD^x  RT 0.75
 /a^1_q-bX  FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
 CsTF   FWT 1 1 1 1 1
 }!;s.[y  NPASS 50
 %1H[Wh(U  ANNEAL 200 20 Q
 i
7_	_  COLORS 3
 )=5ng-  SNAPSHOT 10
 #bMuvaP~  QUICK 50 50
 JQ,1D`?.a  END
  "$N#p5    Fz1_w$^  SPECIAL AANT
 JQV%fTH S  LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
 vWRju*Z&  LLL 6 1 1 A BACK
 IIg^FZ*]_  LUL 35 1 1 A TOTL
 O$IEn/%+    fJ/e(t  END
 Q,p}:e  GO
 	'`eO\huf  TIME
 jqv- D  ========================================
 eln&]d;  【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
 t"k*PA  【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
 ^~G8?]w  【Fno】=3
 "iU}]e0    jgbLN/_{  将上述变量填入数字即可。
 )Z(TCJ~~!  下面总结几种视场角的表示方法
  %K\?E98M  情形一、工作距离为无穷远角度表示,常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜
 RnhL<
Ywu  采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
 ANJ$'3tg    x*?x=^I{  情形二、工作距离为有限距,常用于机器视觉、远心镜头、目镜
 Pm
lx8@D  采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
 MKy[hT:    [*	@5\NWR}  情形三、广角镜头专用
 p	/#$io  OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】
 11<Qxu$rL    ;cPy1  情形四、
 s0DGC  OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
 v1%uxthW    U7oo$gW%|T  笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标
参数,选择合适的视场表示方式,修改代码参数。关闭98开关,通过试跑,不断的调整参数和权重,特别以下几个:
 	sYjpU  1 ELEMENTS 原件数量
 ^;/b+	/B0  2 RSTART 半径初始值
 :|Ad:fEs  3 THSTART
 um4yF*3b9  4 ASTART
 D+]a.&	{p  5 SPECIAL AANT
 zY|t0H    mH Ic	f{RG  对于DSEARCH尽可能的减少约束,让系统充分发挥潜力,寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。有时候呢,近在咫尺,却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦
光学系统,创造具有一定潜力的初始结构,在经过后期的
优化,逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性,因为远心镜头总长口径一般要求不高,Fno数值又大,通过DSEARCH,可以比较轻松的找到合适的结构,再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH,适用于变焦光学系统,同理为光学设计师提供了初始解,显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。
 O+?<h{"    F'B8v3  对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许:
 F{eU";D  1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌,操作系统(W7 W8 W10 W11) 64位。
 BO~PT,QrF    MxGu>r  2 运行使用现象
 o'W5|Gy  笔者软件运行环境说明
 Q(<)KZIK  操作系统:64 位操作系统Windows 10 专业版
 YN`H
 BFH  处理器:i7-7700HQ CPU
 87=^J
xy  内存:8.00 GB
 mf}O-Igte    po$	/7  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。
 ?pn}s]*/   E-I-0h2
 E-I-0h2  解决方案:重启软件
 >TQH|}|6(y    i?fOK_d  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。
 {_S}H1,  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。
 0KGY\,ae:;   -C<zF`jO    QNARkYY~|
 -C<zF`jO    QNARkYY~|  模式二:典型应用于单反镜头类型,不同物距的多重结构
 mnmP<<8C,   ]`&Yqg    p;W.lcO`0
 ]`&Yqg    p;W.lcO`0  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。