大概四五年前就知道 SYNOPSYS™，印象最深的是它能夠?qū)�幾個(gè)玻璃平板快速地優(yōu)化成符合規(guī)格的鏡頭。記得當(dāng)時(shí)看了官網(wǎng)上的幾份與其他軟件的對(duì)比資料，雖然知道它的優(yōu)化速度更快、更容易獲得合適的初始結(jié)構(gòu)、可以自動(dòng)的插入/刪除元件等優(yōu)勢(shì)及獨(dú)特的功能，但是感覺(jué)它的用戶群體似乎不大以及不清楚它是否與其他主流軟件有一致的性能圖表，因此并沒(méi)有花更多的時(shí)間和精力去了解它，更不用說(shuō)使用它。 c
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直到今年年初，因?yàn)楦鞣N文檔、視頻、軟件等資料變得觸手可及，我才鼓起勇氣學(xué)習(xí) SYNOPSYS™。我在一兩個(gè)月里斷斷續(xù)續(xù)的看完了網(wǎng)上的學(xué)習(xí)視頻，大概知道了用它進(jìn)行鏡頭設(shè)計(jì)的流程。在這期間，我對(duì)比了一個(gè)照相鏡頭在 SYNOPSYS™ 及在 ZEMAX 里的相應(yīng)像差圖表[1]。結(jié)果表明，SYNOPSYS™ 與主流軟件有一致的像差圖表。這不僅徹底打消了我對(duì) SYNOPSYS™ 的疑慮，還強(qiáng)烈的激發(fā)了我學(xué)習(xí)、使用 SYNOPSYS™ 的動(dòng)力。 &-B^~M*??  
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因?yàn)槲夷壳霸O(shè)計(jì)的鏡頭大多數(shù)時(shí)候少于12面的緣故，所以我能不受限的使用“試用版” SYNOPSYS™ 的完整功能。學(xué)習(xí)與使用，讓我對(duì) SYNOPSYS™ 更加深刻的認(rèn)識(shí)。下面我分享一下自己對(duì) SYNOPSYS™ 的使用體會(huì)及心得。 zIu E9l  
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DSEARCH 功能足夠強(qiáng)大，也足夠全局。我在使用 SYNOPSYS™ 前，陸續(xù)使用其他軟件設(shè)計(jì)過(guò)幾款鏡頭。這幾款鏡頭的初始結(jié)構(gòu)要么沿襲前人的設(shè)計(jì)，要么選自 LENSVIEW 等專(zhuān)利文件。無(wú)論那種方式都少不了縮放、反復(fù)多次的增刪透鏡元件等操作。因?yàn)檫@些操作會(huì)頻繁的引起光線異常、像差陡變等問(wèn)題，所以它們依賴(lài)鏡頭設(shè)計(jì)者系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)與豐富的經(jīng)驗(yàn)。使用 DESEARCH 功能后，使用幾行簡(jiǎn)單的命令，SYNOPSYS™ 就能從玻璃平板開(kāi)始找到符合設(shè)計(jì)波長(zhǎng)、f/#、焦距、總長(zhǎng)等基本規(guī)格的初始結(jié)構(gòu)。一方面，DESEARCH 幾乎每次都能找到合適的初始結(jié)構(gòu)，另一方面，我發(fā)現(xiàn)這些合適的初始結(jié)構(gòu)包含了潛在的全局最優(yōu)的架構(gòu)。為什么這么說(shuō)？因?yàn)槲宜厩叭说脑O(shè)計(jì)及檢索到的鏡頭專(zhuān)利架構(gòu)都在這些初始結(jié)構(gòu)里。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明在某些條件下最優(yōu)架構(gòu)是唯一的，也打消了我尋找更好架構(gòu)的念頭。 I ,z3xU  
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AEI 和 AED 簡(jiǎn)直不能更好用了。從透鏡元件少的簡(jiǎn)單系統(tǒng)開(kāi)始，逐步插入元件，配合使用合適的AANT命令，就能設(shè)計(jì)得到復(fù)雜的高性能鏡頭。對(duì)于鏡頭設(shè)計(jì)者而言，插入元件既是考驗(yàn)基本功與經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，也是考驗(yàn)人品的時(shí)候——有太多運(yùn)氣成分。SYNOPSYS™ 的 AEI 功能可以讓鏡頭設(shè)計(jì)者少走很多彎路，它的的確確挽救了我自己很多的腦細(xì)胞。AEI 命令會(huì)在系統(tǒng)中每個(gè)透鏡元件前后嘗試加入接近零光焦度的薄殼透鏡，然后通過(guò)優(yōu)化，確定被插入元件的位置。這樣進(jìn)行大量的“插入”嘗試，加上“優(yōu)化”的自動(dòng)機(jī)制，比人為的手動(dòng)操作更高效——省時(shí)并且結(jié)果更優(yōu)。AED 是 AEI 的反操作，它嘗試將特定范圍內(nèi)的透鏡元件的曲率調(diào)整為零，并優(yōu)化系統(tǒng)，最終的結(jié)果是將最適透鏡的曲率及厚度設(shè)置為零——這樣就達(dá)到了自動(dòng)刪除元件的功能。這對(duì)刪減達(dá)到設(shè)計(jì)要求的鏡頭中元件數(shù)目十分有用，也是一個(gè)常用命令。 9|gr0&#~j  
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使用命令語(yǔ)言，減少鼠標(biāo)操作，從 MWL 開(kāi)始。一旦你學(xué)會(huì)了使用命令語(yǔ)言，你將會(huì)使你的工作變得更快、更容易。我們一般怎么打開(kāi)一個(gè)鏡頭文件呢？對(duì)大部分光學(xué)設(shè)計(jì)軟件而言，我們只能使用鼠標(biāo)。在 SYNOPSYS™ 里，我們還可以使用命令。在命令窗口輸入MWL后，軟件會(huì)彈出一個(gè)包含所有保存的鏡頭的 ID 以及預(yù)覽繪圖的滾動(dòng)窗口。如圖1，我們可以預(yù)覽我們“工作目錄”下的所有鏡頭的布局圖。不僅如此，假設(shè) DEMO1 到 DEMO9 是設(shè)計(jì)的幾個(gè)連續(xù)階段，那么后面的ID可以分別指出每一步做了哪些變動(dòng)，如 DEMO3 相對(duì) DEMO2 的變更內(nèi)容是“控制畸變”。這樣直觀的預(yù)覽節(jié)省了時(shí)間，讓鏡頭設(shè)計(jì)工作變得高效。 /! "|_W|n  
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CUSTOM.MAC 文件是 SYNOPSYS™ 軟件的一個(gè)法寶。幾乎對(duì)于所有的鏡頭設(shè)計(jì)者而言，切換工作目錄和查看一些像差圖表等是常規(guī)操作。我們同樣可以使用鼠標(biāo)完成上述操作。不過(guò)，使用命令語(yǔ)言會(huì)高效得多。 P
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假設(shè)某個(gè)鏡頭設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)使用 SYNOPSYS™ 設(shè)計(jì)了兩個(gè)完全不同的鏡頭，它們的絕對(duì)路徑是： lY?QQ01D  
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D:\USER\SYNOPSYS\LENS1 M$>1L  
D:\USER\SYNOPSYS\LENS2 xgKdMW'%g:  
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那么我們可以在目前工作目錄下的 CUSTOM.MAC 里自定義兩個(gè)命令：W1和W2，并運(yùn)行 CUSTOM.MAC 文件。 5',8 ziJQ  
$',K7%y  
W1: D:\USER\SYNOPSYS\LENS1 \b?" b  
W2: D:\USER\SYNOPSYS\LENS2 ECrex>zr%  
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這樣，我們可以使用命令“W1”或者“W2”切換到相應(yīng)的工作目錄。 /7|V+6jV  
3 I@}my1  
同樣的，我們也可以在 CUSTOM.MAC 文件里自定義查看像差圖表的命令。如果想繪制像面上的主光線角，我們可以在 CUSTOM.MAC 文件里寫(xiě)入以下命令： t>`asL  
$JMXV  
CRA: PLOT UNI FOR HBAR = 0 TO 1 \%f q  
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這樣，我們就可以使用 CRA 命令繪制主光線角了。 %}Ss
,XJ  
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當(dāng)一個(gè)圖表需要多行命令時(shí)，比如繪制各視場(chǎng)在 100lp/m 處的 MTF，就不太方便在 CUSTOM.MAC 文件里自定義命令： hPUYyjXPB  
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FCO 100  ! 截止頻率Cut off freq. MZMTF    ! 低頻率時(shí)，不同視場(chǎng)插值 ICOL M   ! 復(fù)色HBAR 0 .3 .7 1.0  ! 視場(chǎng)0、0.3、0.7、1.0GBAR 0 PLOT qQ?"@>PALD  
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