SYNOPSYS 如影相随 |Fv?6qw+
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： n,nisS
1 专利 ； _!:@w9
2 期刊论文 ； MsjnRX:c3u
3 教材； [ud|dwP"
4 数据库，如 软件自带库、ZEBASE、LENSVIEW； 6%? A>
5 光学论坛； t)I0lnbs
6 积累，经验总结； kaFnw(x a
7 PW法； r~oSP^e'
8 组合法； n\= ( S9
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： oh\1>3,Ns
B||c(ue
( ,LL[&;:
#:{6b *}
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。 O5;-Om
]kS7n @8
DSEARCH 【code】以焦距35mm Fno3.0 WD=infinity CCD 1/2” 扳机镜头为例 pUL s Gb
======================================== u(hC^T1
!3530BM CCD a: u}d7T3e
OFF 98 l0`'5>
CORE 10 }ywi"k4>
TIME ;3 UvkN
DSEARCH 1 QUIET 0j $ OE
jo0P d_W8&
SYSTEM 7 bT
/KLU
ID 3530 BOARD LENS vlQ0gsXK
OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 }n95< {
WA1 .656 .587 .546.486 .436 kfCKhx
CORDER 3 1 5 z!CD6W1n
WT1 1 1 1 1 1 v3^t/[e~:
UNITS MM W5/};K\.
END 4oJ$dN
/{we;Ut=g
GOALS \)R-A
'*U
ELEMENTS 8 .)`-Hkxa
FNUM 【Fno】 @?/\c:cp
BACK 0 0 c[{ UI
STOP MIDDLE ('d{t:TsY
STOP FREE PYie D}'
RSTART 100 60 200400 if@,vc
THSTART 6 4Hd Si
ASTART 6 q^6N+ ^}QN
RT 0.75 _8S4Q !
FOV 0.0 0.5 0.7070.85 1 o 2}N=|&
FWT 1 1 1 1 1 wlVvxX3%
NPASS 50 XnA6/^
ANNEAL 200 20 Q `, Zb2"
COLORS 3 7j T}{
x
SNAPSHOT 10 " $=qGHA~
QUICK 50 50 !a[$)c
END 6Ahr _{
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SPECIAL AANT +2y&B,L_Wh
LLL 0.01 0.1 0.01A CV 1 G Z"/k<~0
LLL 6 1 1 A BACK @g\;` #l
LUL 35 1 1 A TOTL p1^0{ILx
qUg9$oh{LI
END 4:`[q E3
GO wA",SBGX
TIME 8KKz5\kn7
======================================== f9F2U
)
【HFOV】=atan(y’/f)=atan(4/35)=6.5° X <FOn7qf
【SemiDiameter】=f’/(2*Fno)=35/(2*3)=5.833 Y Z\@)D;
【Fno】=3 e>!E=J) j
l/F!Bq[*g
将上述变量填入数字即可。 QQ~23TlA
下面总结几种视场角的表示方法 ;N G1{]|Z
情形一、工作距离为无穷远角度表示，常用于鱼眼镜头、短焦镜头、望远物镜 OQc{
V
采用OBB 0 【HFOV】【SemiDiameter】 J {!'f|
J
cD8Ea(
情形二、工作距离为有限距，常用于机器视觉、远心镜头、目镜 6Pijvx^0
采用 OBA 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 #%WCL'6B
g? I!OG
情形三、广角镜头专用 +,wWhhvlzv
OBD 【WD】【HFOV】【SemiDiameter】 U/ 5$%0)
a7 =YG6[
情形四、 yU! GS-
OBC 【WD】【Object Height】【SemiDiameter】 d q2@6xd
19&)Yd1
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： f| =# q
1 ELEMENTS 原件数量 feN!_ -
2 RSTART 半径初始值 Iy.mVtcsZ
3 THSTART Y2D >tpqNw
4 ASTART !U[:5@s06
5 SPECIAL AANT & L'6KEahR
!"%S#nrL$
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。 S[sr 'ZW
?cJA ^W
对SYNOPSYS™ 设计软件的建议及期许： kw#X]`c3
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。 [x|)}P7%s
,@479ZvvR3
2 运行使用现象 u ]SZ{[ e
笔者软件运行环境说明 n5\}KZh
操作系统：64 位操作系统Windows 10 专业版 u`+ 'lBE,
处理器：i7-7700HQ CPU d^y86 pq.
内存：8.00 GB _1\poAy
k|5k8CRX
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。 @R f^P(
SlT7L||Ww
解决方案：重启软件 cPSti
"G @E6{/
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。 EFD?di)s
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。 St_S l:m$
hu&n=6
~9bv Wd1D
模式二：典型应用于单反镜头类型，不同物距的多重结构 Z) t{JHm:
<a fO 6?`
eZ A6D\
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。
