SYNOPSYS 如影相随 V.*0k~
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： o3~ecJ?k
1 专利 ； .A`Q!
2 期刊论文 ； 9'|NF<
3 教材； {m/h3hjFa
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； co$I htOv
5 光学论坛； 0HRLT gIC
6 积累，经验总结； Eh&et0&=g
7 PW法； as?~N/}
8 组合法； $($26g
其中，方法1~5适用于初学者，方法6适用于具有一定工作年限的设计师，方法7适用于理论计算能力强的人，方法8适用于设计经验丰富的大师。下面罗列上述几种方法优缺点： +84JvOkWi
se1\<YHDS
S-\;f jh
b+.P4+
当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。 8f37o/L
El$yM.M "
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 kF lq@['U
======================================== & v\
!3530BM CCD 3~7X 2}qU
OFF 98 t_PAXj
CORE 10 I 8C(z1(N
TIME JC6Bs`=s~
DSEARCH 1 QUIET Qyr^\a;k'
W9ZfD~(3-
SYSTEM i+)9ItZr
ID 3530 BOARD LENS CnT]u U
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 %\5d?;
WA1 .656 .587 .546.486 .436 O.%'
47A
CORDER 3 1 5 Jf-4Q!
WT1 1 1 1 1 1 6 ZutU ~HS
UNITS MM al9L+ruR
END $s*\yam?|
8R;)WlLu=
GOALS U&uop$/Cq
ELEMENTS 8 J1Ay^*qRU
FNUM 【Fno】 DRC2 U%[
BACK 0 0 ([y 2x.kd
STOP MIDDLE $y\ \ ?
STOP FREE D l2`b">u
RSTART 100 60 200400 9 -\.|5;:
THSTART 6 GS %A Ck
ASTART 6 l
cHqg
RT 0.75 h #ogL-UU
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 .]_
(>^6
FWT 1 1 1 1 1 h7iI=[_V
NPASS 50 "Cz8nG
ANNEAL 200 20 Q XN@F6Gj
COLORS 3 ^{3,ok*Nf
SNAPSHOT 10 DdY89R 6
QUICK 50 50 Z Sj[GI
END &\Es \qVSf
qHT_,\l2
SPECIAL AANT dD
Qx [
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 =.Tc
l"O[
LLL 6 1 1 A BACK :`~;~gW<
LUL 35 1 1 A TOTL 0= 3Av8
8Z{e/wnVF
END 7q2G/_
GO E>t5/^c)*w
TIME !Nu ~4
======================================== t nv @`xBn
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° osS?SuQT E
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 vhA 4ol
【Fno】=3 W$g<nhLK
VM
3~W
将上述变量填入数字即可。 E;Akm':
下面总结几种视场角的表示方法 +j*h bG=
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 73b(A|kQ@
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 \yIan< q
$e
b x
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 hRU.^Fn#%
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 v{/z`J!JR
S ?ypka"L
情形三、广角镜头专用 oa4{s&d b-
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 C,2k W`[V
'<}N`PS#N
情形四、 sop *?0
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 ak :Y<}
c Z6Zx]
笔者比较习惯用情形一和情形三。DSEARCH的技巧就是根据项目指标参数，选择合适的视场表示方式，修改代码参数。关闭98开关，通过试跑，不断的调整参数和权重，特别以下几个： l [Hgh,
1 ELEMENTS 原件数量 4' Sv io
2 RSTART 半径初始值 T1\LS*~!
3 THSTART #le1
^
<w7
4 ASTART _"b[U T}m
5 SPECIAL AANT N-
!>\n
:gD=F & V
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 fl8~*\;Xu
TuF;>{~}
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： us/}_r74N*
1 期望官方可以出一个SYNOPSYS TM 操作系统运行环境测试对比测试推荐。主要针对电脑品牌，操作系统（W7 W8 W10 W11） 64位。 b 4 Y<
` 7v"(
2 运行使用现象
Ez\ TwK
笔者软件运行环境说明 _,,w>q6K
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 4 ^3}+cJ7j
处理器：i7-7700HQ CPU S!'Y:AeD&
内存：8.00 GB d`}t!]Gg
Pv- i.
存在现象：使用PAD 命令打开Layout显示图，无法完整显示窗口，最小化、最大化、关闭按钮不可见，无法将其关闭。 /2%6 46
w"A.*8Iu
解决方案：重启软件 ~ AqFLv/%
AQx:}PO
3 功能上，期望Dsearch可以多出一些模式，满足实际不同镜头类型需求。 oGtz*AP%
模式一：DN镜头类型，波长为多重结构的日夜两用镜头DSEARCH，属性可以设置为。 |` N|S
(qG}`?219J
Nk#[~$Q-1
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 pTQ70V3
h83W;s
F
gi&CJ8Q
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。
