SYNOPSYS 如影相随
dUv(Pu(.# 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：
J~AmRo0!k 1 专利 ；
,n$NF0^l 2 期刊论文 ；
sY :=bU^P 3 教材；
0<+eN8od. 4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW；
US\h,J\Ju 5 光学论坛；
slaH 2}$xR 6 积累，经验总结；
~~q>]4> 7 PW法；
3sp-0tUE 8 组合法；
j<)`|?@e( 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：
~-#Jcw$+n= OR}+) n{ 
)FN$Jlo
$e:bDZ(hjj 当尝试过上述方法后依然没有找到合适的初始结构时，醉后不知天在水，满船清梦压星河。醉翁之意不在酒，在乎山水之间也，让我联想起还有一个叫做SYNOPSYS的光学设计软件。它有两个与众不同，独具匠心的功能：DSEARCH和ZSEARCH功能，用于无中生有，悦尽霜华，寻一丝期望。
-_= m j zbj V>5 DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机
镜头为例
nPk&/H%5hn ========================================
)r?- _qj= !3530BM CCD
e xkPu-[W OFF 98
4hzdc ]
a CORE 10
qB3E TIME
^U##9KkP DSEARCH 1 QUIET
[_:
GQ Nh\o39= SYSTEM
L_o/fTz4 ID 3530 BOARD LENS
""*g\ OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
BZ(I]:oDL WA1 .656 .587 .546.486 .436
U$ ;UW3- CORDER 3 1 5
t%StB q(q WT1 1 1 1 1 1
dWdD^>8Ef UNITS MM
r U 6A^p\, END
fk!9 ` p' r"|.`$:B GOALS
UG[r /w5(F ELEMENTS 8
k8r1)B4ab FNUM 【Fno】
]CPF7Hf BACK 0 0
"C?H:8W STOP MIDDLE
= .w~qL STOP FREE
>`p?
CE RSTART 100 60 200400
d{"@<0i? THSTART 6
hVAatn[ ASTART 6
hzT)5'_ RT 0.75
i.\ e/9]f FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1
]B$J8.{q0 FWT 1 1 1 1 1
X4{<{D`0t8 NPASS 50
VfUHqdg- ANNEAL 200 20 Q
7C R6 ew~ COLORS 3
_3. rPS,s SNAPSHOT 10
cICf V,j QUICK 50 50
UZ#oaD8H6 END
x2'pl
(^ lQEsa45 SPECIAL AANT
Ubgn^ +AI LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1
D$@2H>.- LLL 6 1 1 A BACK
VJ? >o LUL 35 1 1 A TOTL
+( y 8q N9*: ]a END
Cy)N hgz GO
,HI% ym TIME
*+nw%gZG ========================================
.rS.
>d^n 【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5°
:wG
) 【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833
:(wFNK/0{ 【Fno】=3
t=9f:,I$ uB#U(
jl 将上述变量填入数字即可。
1z4_QZZ.NG 下面总结几种视场角的表示方法
1 vxQ`) a 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
j=Izwt>
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】
@$'pMg w` =O
'0d 情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜
Sc/$ 2gSG 采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
k61mRO e<* qaUI 情形三、广角镜头专用
lcy<taNu) OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】
Y}: 4y$< EW1,&H 情形四、
,II3b( l OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】
maN2(1hz
V1pBKr)v 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：
^;rjs|`K# 1 ELEMENTS 原件数量
-
jCj_@n 2 RSTART 半径初始值
|xg _z&dX 3 THSTART
9 [;da 4 ASTART
RV);^, b 5 SPECIAL AANT
,B_c YB<nz<;JR 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。
tfZ@4%' I
"O^.VC 对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许：
\$*CXjh3G 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。
k54\ H. <U1T_fiBoc 2 运行使用现象
0y+^{@lU 笔者软件运行环境说明
E}v8Q~A( 操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版
; +(VO 处理器：i7-7700HQ CPU
FO%pdLs, 内存：8.00 GB
'Grii , |R _rfJh 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。
&(A#F[ =0 
*OznZIn 解决方案：重启软件
T!ZjgCY} 8'jt59/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。
) $b F* 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。
i?;#Z Nh 
MP)Prl> x,.= VB 模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构
#v<`| _ 
=gD)j&~}_ Q ;w [o 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。
