SYNOPSYS 如影相随 ek+8hnkh
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： W~W?<%@
1 专利 ；
K|I j71
2 期刊论文 ； n
WO~v{h3J
3 教材； %r}KvJgd
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； ];wo hW%
5 光学论坛； N2S!.H!Wz
6 积累，经验总结； ( .6tz
7 PW法； v J,xz*rc`
8 组合法； *}Ae9
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： Z "+rg9/p
`OF ;>u*:
N D99 g
^/5E773
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。 @Tj
6!v
LeRh (a`=$
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 01SFOPuR%(
======================================== H$($l<G9C
!3530BM CCD bj* v'
OFF 98 .Q6{$Y%l
CORE 10 y(p:)Iv
TIME N;Gf,pE
DSEARCH 1 QUIET !gA^$(=:"
hTNYjXj
SYSTEM 1<Ztk;$A
ID 3530 BOARD LENS -7Y'6''~W.
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 y&O_Jyg <
WA1 .656 .587 .546.486 .436 `A}{
I}xq
CORDER 3 1 5 5SPl#* W
WT1 1 1 1 1 1 ph$&f0A6Xc
UNITS MM qz_TcU'
END Q:xI}
]FM
>5z`SZf
GOALS n6-!@RYr
ELEMENTS 8 &hM,b!R|
FNUM 【Fno】 $K>d \{@+7
BACK 0 0 `&&6-/
STOP MIDDLE b ffml
STOP FREE *^$N $t/2
RSTART 100 60 200400 z j$Z%|@$
THSTART 6 ?2bE =|
ASTART 6 TY{? 4
RT 0.75 OG<]`!"
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 C(Ba r#
FWT 1 1 1 1 1 3B y>t!~Q
NPASS 50 -B++ V
ANNEAL 200 20 Q ,C1 2SM*@
COLORS 3 W9V= hQ2
SNAPSHOT 10 !*QA;*e
QUICK 50 50 98%a)s)(a
END AXv3jH,HF
^`C*";8Q
SPECIAL AANT ki/L f4
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 N`mC_)
LLL 6 1 1 A BACK 9$w)_RX9W
LUL 35 1 1 A TOTL -T ="Ml &
xVmUmftD
END '2B0D|r"a
GO q|Tk+JH{5
TIME FU3I K 3}
======================================== Q?'W >^*J
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° <PA$hT YM
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 _:z;j{@4
【Fno】=3 Iw-6Z+ 94
&[\arwe)
将上述变量填入数字即可。 gM/_:+bT>P
下面总结几种视场角的表示方法 g&20F`.N*>
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 5;% xqdD
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 mgl'
d
FH@e:-*=
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 \ VzQ1B>k
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 L?5t <`#lw
fwGz00C/U
情形三、广角镜头专用 cN(QTbyl6Q
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 \fGYJ 37
PzG: M7
情形四、 !{- 3:N7
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 6I'V XdeN
mi3q1npb7[
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： ntUVhIE0
1 ELEMENTS 原件数量 TuPxyB
2 RSTART 半径初始值 O&1p2!Bk4
3 THSTART ]7ZC>.t
4 ASTART .oOt(K +
5 SPECIAL AANT R(# ;yn
k$m X81
对于DSEARCH尽可能的减少约束，让系统充分发挥潜力，寻找可能的架构。众里寻他千百度。蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。有时候呢，近在咫尺，却遥不可及。目前的DSEARCH适用于定焦光学系统，创造具有一定潜力的初始结构，在经过后期的优化，逐渐逼近最终解。尤其对于远心光学类型有着无与伦比的实用性，因为远心镜头总长口径一般要求不高，Fno数值又大，通过DSEARCH，可以比较轻松的找到合适的结构，再稍微优化即可满足要求。而ZSEARCH，适用于变焦光学系统，同理为光学设计师提供了初始解，显而易见对于变焦远心镜头有着高效性。 8&AorYw[
kxiyF$
9
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： +c2>j8e6
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。 J C-yiORVr
Gf$>!zXr
2 运行使用现象 S 2` ;7
笔者软件运行环境说明 V'#u_`x"D)
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 cnO4N UDv
处理器：i7-7700HQ CPU o ieLh"$
内存：8.00 GB NWX%0PGZ
{nWtNyJpS
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。 `9)2nkJk'z
Fgq*3t
解决方案：重启软件 w 'j]Y%
d:ajD
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。 \YyU5f7';
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。 P =Gb
0L-g'^nn
PhL5EYn
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 ;^SgV
'4S@:.D`
-Q8`p
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。
