如何使用 DSEARCH 设计广角
镜头。 如果在 DSEARCH 文件的 SYSTEM 部分中输入广角的规格，则很可能没有任何可以实现的初始结构，原因很简单，
光线无法通过。DSEARCH可以纠正某些光线故障，但通常无法
优化此类
系统。
J &T.( D_x +:1( 在这种情况下，有一个相当简单的方法可以很好地实现：首先画出一个前端，将光束转换成一个角度较小的光束，然后从那里开始，用 USE CURRENT 声明该部分。下面是一个例子：
EI^06q4x :hM/f 我们想设计一个半视场角为92.4度的镜头，F 数为2.0。我们将使用塑胶制作非球面
透镜。首先，我们必须创建一个可追迹的前端。
.j-IX1Sa 我们从一个含两个镜片组的简单系统开始，并指定用于广角的物体类型 OBD，并在表面5上声明一个近轴光阑。我们从一个中等角度开始，比如50度，然后，使用 WorkSheet™ 滑块，给元件一些负的光焦度，并将它们向右弯曲。当看起来效果很好时，增加 OBD 视场角，以这种方式继续，直到我们达到所需的92.4度角。 这是前端部分：
}X=[WCK U SI=yI- 
L =8rH5 _vZ"4L+Iw+
F}=aBV|- 镜头文件：
$_x^lr RLE
&SrO) ID WIDE-ANGLE DESEARCH
*f?4
WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 ZfB "
E APS 5
*<J*S#] UNITS
MM Kh MSL OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 3}/&w\$ q#8 [ 0 AIR
'z[Sp~I\ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
~}+Hgi 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
Dre]AsgiV 1 GLM 1.50000000 55.00000000
]GRWnif 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
Y_QH&GZ 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
U\R}`l 3 GLM 1.50000000 55.00000000
B:+6~&,- 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
M`l.t -ut 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
R[;z X(y END
1u6^z ;W^o@*i{> 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
Oj^,m .R ^6_Cc CORE
16 VL*ovD%- DSEARCH
2 QUIET |P%D kM*X USE CURRENT 5 ALL
67VT\f iURk=*Z= GOALS
fF V!)Zj ELEMENTS 5
) lZp9O FNUM
2 1 YWxc-fPZ BACK 10 SET
0gfA#|' STOP
MIDDLE zNIsf " STOP
FREE u,w :SM@*( ASPH Q
iv W(*c ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
YE9,KVV;$n FOV .2 .4 .6 .8 1
oD$J0{K6 DELAY OFF
rhb@FE)Mc NGRID 6
$]A/
o( SNAP
10 ,.qMEMm PLASTIC 5 7 9 11 13
#jxe%2'Ot !QUICK 30 40
$n^gmh p ANNEAL
50 10 Q $O dCL NPASS 50
()3O =! END
\
5,MyB2/` SPECIAL
AANT }sOwp}FV8X ACC
10 1 1 sn?]n~z ACA
70 1 10 WuZ/C_ LUL
90 .1 1 A TOTL
''Cay0 h END
T.qNCJmB GO
hc'-Dh Ed
,D8ND 4X *>H Z" uY}P3 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
MC {
2 X j7)Ao*WN 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
[Ts"OPb% ~ n2I V2^ " 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
]hbyELs Y
"VY%S^ 最后一点：我们在上面的输入中给出了 FNUM 请求的权重。如果我们不这样做，程序将通过 UMC 求解来控制 F /number，并且得到的曲率可能非常大以至于没有光线通过。同样，对于这样复杂的设计，我们必须引导一些事情。通过在 FNUM 上添加权重，程序将最后一个面的曲率视为变量，并控制 AANT 文件中的 F /number，而不是曲率求解。
tT79 p.z B al[n, u 好的，我们的输入已准备就绪，因此我们运行此 DSEARCH 文件。大约两分钟后我们看到了结果：
Y p:KI7 w-0mzk" 
]7/
b/J Bdu&V*0g
//4Xq8y DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
/mK?E5H'r1 FSRj4e1y1 现在需要进一步改进设计。运行 DSEARCH 产生的优化 MACro，镜头的性能变化很小。
$e /^u[~: VV9_`myN7 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
}nMPSerE I Ecf 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
:,DM*zBV p APS -9
hsw9(D>jp CSTOP
Bk+{RN(w WAP 2
"5, 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
2~ t[RY YXI'gn2b# 
% =BMZRn q/4 [3h
lbuAE% 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
|eWjYGwJa 7k( Kq5w. 
m-jHze`D3 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
+L5 \; LvEnX S 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
B)QHM+[= F %/rMg "f: 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
K_ ci_g": MW+b;0U`# 
A mw a) 
IO/4.m-aN# @e '5E^
E(i[o? 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
0V!l,pg Q 3y;$ " 
JXj8Br?Z@ 
G!XIc>F* "C*B,D*}:
{$1J=JbE 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
_kY#D; `:r RLE
,<Q~b%(3 ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
A Z{^o4<q ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
84{Q\c FNAME 'DSEARCH004.RLE '
UQ.7>Ug+8s MERIT 0.617523E-03
9RWkm%? LOG 4
J=dJs k WAVL .6562700 .5875600 .4861300
5 H9r=a APS -9
g(| 6~}|o+ CSTOP
8x[YZ@iM- WAP 2
{vE(l' UNITS MM
fkSwD ( OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
*;XWLd# n\ Hs@. 0 AIR
@p|$/Z%R, 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
@;?T~^nGj 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
8#&q$kE 1 GLM 1.582541321 69.489424800
3.)b4T 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
W W@d:R 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
l)-Mq@V 3 GLM 1.862101561 32.759137271
]0r|_)s 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
#YSF&*
5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
1+7GUSIb 5 CC 15.35107422
R l6\#C* 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
oW;6h. 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
~xIj F1Z 5 CTE 0.650000E-05
T{}f HfM 5 GTB U 'AD-5503 '
d
HJhFw 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
i7LJ&g/) 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
AE@NOM7u 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
&Sp -w?kM 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k'X;ruQ:tF 5 PLASTIC
**>/}.%?K 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
w l1m*`$ 6 CC -1.63833609
dC<LDxlv 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Em7 WDu0 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[/_+> M 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1h7+@#<:a 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2Cg$,#H 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
|([R'Orm 7 CC -3.18613168
Xes|[ *Y!V 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
]P[%Mhg^ 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
yE} dj)wd 7 CTE 0.600000E-04
Hk7K` 9 7 GTB U 'ZEON480R '
_P?\.W@ 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
tM j1~
R 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
BN,>&1I
7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_#_
E^! 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_e!F~V. 7 PLASTIC
ueG|*[ 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
q/1Or;iK 8 CC -0.98132904
.C]cK%OO
N 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
jKIc09H| 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
q*)+ K9LRk 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
,L OQD Iyn 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Ejq#~Zhr! 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
]+H ?@*b` 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
#hw/^AaD- 9 CC -5.54999790
uENdI2EY8y 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
(ozb%a#B 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
W}'WA 9 CTE 0.600000E-04
$WW)bP
d4^ 9 GTB U 'ZEON480R '
y 0ckm6^ 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
s4T}Bs r 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
RD<75]**{ 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
8n? kZY$, 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
P(om fD4 9 PLASTIC
)yxT+g2! 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
%1:c hvS 10 CC 0.92206943
1q.(69M 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
8r bG*6 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
eR!G[C w- 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
84&XW 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
uL?vG6% ^1 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
W$?e<@ 11 CC -0.42284721
k<4P6? 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
kB\kpW 11 CTE 0.720000E-04
?$%%Mp( 11 GTB U 'OKP4 '
yi!`V. 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
6/mF2&&g 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
NO>k 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
-)w]a{F 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
8V5a%2eV 11 PLASTIC
oO=o|w|T 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
MC=G "m:_ 12 CC -21.87743665
RazBc .o< 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
h[=nx^ 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
u.6P-yh 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
if~rp-\P 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
d# T?Q_3b 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
D[>W{g
$ 13 CC -2.93101390
HcJE0- " 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
k90B!kg 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
W^xZ+ ] 13 CTE 0.600000E-04
!dv-8C$U 13 GTB U 'ZEON480R '
[b `6v`x 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
]C *10S` 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
=s[ &;B`s 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Tb # 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
%D^bah f 13 PLASTIC
jp m#hH{R 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
k!E"wJkpz 14 CC 16.95417460
xv0M 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
J E)J<9gf 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6An{3 " 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`s}BXKIv} 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
n>llSK 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
}[,3yfiX END
wD=am G?[-cNdk 另一种广角镜头：
]_2 yiKv& 在本章的第一部分中，我们观察到，超过90度的输入角需要一个定制的前端，其目的是将主射线的角度减小到一个更易于控制的值，以便光线能够通过。但如果这个领域的角度小于90度，工作就简单多了。
2X_ >vIlEm K^ 6+Ily 点击打开 C45M2，我们使用 DSEARCH 本身，没有添加前端，并指定广角校正
参数(WAC)为50度，此镜头的最大视场角为86度而不是92.4度
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*g$agyOfh @"8~Y|L93
ylkqhs& 本例中，搜索统计显示，待分析的128例中，共有59例由于光线追迹失败而跳过。如果在不带WAC参数的情况下运行这个宏，程序将跳过128种情况中的125种。不要跳过用例总是一个好主意，因为有希望的配置可能会被错过。当你用 DSEARCH 搜索最佳镜头设计时，WAC参数是你可以尝试的另一个参数。
/ c^e& D : r39wFi 镜头仍然需要额外的工作，正如之前所做的，但重点是，有了这个稍微减少的视场角，工作更简单，不需要像我们上面做的那样对前端元素进行初步的计算。
K\X : G-C9 "/y|VTV" 在本练习中我们没有使用曲率或厚度求解，因为超广角镜头的常见问题是试图避免光线追迹失败。虽然使用解在数学上具有完美的意义，但它们可能会导致这种镜头出现问题。 此外，在设计基本完成之前，我们没有使用真正的光瞳。 真实光瞳搜索功能是强大的但不可靠，并且利用这种大角度光线和非球面系数，很容易没有解。所有这些都可以通过使用无瞳设计来避免，直到设计形状良好后再确定光瞳。
n2E4!L|q l"L+e! B~ 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
