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。
6LBdTnzUd HwHF8#D*l 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：
ID43s9 K f/[E dn 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。
sSh{.XuB+3 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：
!\X9$4po@ (da`aRVDp 
QkBw59L7 )GkJ%o#H2
zMR)w77 镜头文件：
>E>yA d RLE
q7X#LY k ID WIDE-ANGLE DESEARCH
k5I;Y:~` WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 6N#hN)/ APS 5
rZKfb}A NQ UNITS
MM Q,[G?vbj OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 ^ O18 \a g}s$s} 0 AIR
j{%;n40$ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
5dm ~yQN/ 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
Qs elW] 1 GLM 1.50000000 55.00000000
.\ ;'>qy 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
3PE.7-HF 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
{Sf[<I 3 GLM 1.50000000 55.00000000
H)Btm 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
`gX|q3K\s 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
CIx(SeEF END
,X.[37 V`y^m@U! 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。
& Q3Fgj 5dePpF D5 CORE
16 Nap[ =[rv DSEARCH
2 QUIET oX|T&"& USE CURRENT 5 ALL
G :<f(G y ^ O h GOALS
}R%H?&P ELEMENTS 5
/'sv7hg+ FNUM
2 1 N1$u@P{ BACK 10 SET
{y9G
" STOP
MIDDLE +>"s)R43 STOP
FREE gQ_<;'m)2 ASPH Q
4j={ 9e< ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
&DLWlMGq FOV .2 .4 .6 .8 1
G ?s9c0f DELAY OFF
cUY- NGRID 6
ev4[4T-( @ SNAP
10 Vu3DP+u|i PLASTIC 5 7 9 11 13
+V4)>< !QUICK 30 40
=Hg!@5]H ANNEAL
50 10 Q Fi/iA%, NPASS 50
)9hqd END
JO J.79CT SPECIAL
AANT WXy8<?s ACC
10 1 1 `HX:U3/ ACA
70 1 10 iXDG-_K LUL
90 .1 1 A TOTL ~CNB3r 5R END
L7$ f01* GO
I L*B@E8 csy6_q( ("8 Hku? @7Ec(]yp 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。
h.edb6 @IL04' \ 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。
(VeK7cU L/i'6(=" 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
zjm o IE \u,CixV= 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。
#_DpiiS,.Q Fi i(dmn 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：
riIubX # ~<[+!&<U 
287j,'vR Z)7{~xq
K2xB%m1LK DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
Z>g72I%X V'kBF2} 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。
>V"{]v tx09B)0 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。
~O}r<PQ xrf|c 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
Ca~8cQ APS -9
dcf,a<K\ CSTOP
evyjHc Cx WAP 2
&]TniQ H 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。
b 7sfr!t_d W sHD Ip 
m6i ,xn TAYh#T=S
Ic'D# m 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。
5iw\F!op: 9C7Npf?~M 
-HF?1c 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。
<V^o.4mOg> zZMKgFR@ 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。
WO>,=^zPJ 2hHRitt36 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）
g:!U,<C^a Fg`<uW]TFZ 
)<QX2~m< 
\|>% /P ~i1
jh:,
e#oK%
{A 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。
S<T 'B0r8 w[GEm,ZC 
{iyJ HY 
zfop-qDOc k~ )CJ6}
"nz\Y Qdg 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。
^li3*#eT RLE
1tY+0R ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
oaj.5hM ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
>a975R*g FNAME 'DSEARCH004.RLE '
#H6YI3
`G MERIT 0.617523E-03
|Ua);B ~F LOG 4
Fx!D:.)/G WAVL .6562700 .5875600 .4861300
N_92,xI# APS -9
;gL{*gR]S CSTOP
`% \CO ` WAP 2
,x\q Yz+7| UNITS MM
jTS8
qu OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
*C 55DO^w o LkzLJ 0 AIR
#e.x]v: 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
)"?'~ 5A 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
>,Y+ 1 1 GLM 1.582541321 69.489424800
8Y-*rpLy 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
0=&S?J#! 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
U`[viH>K 3 GLM 1.862101561 32.759137271
#|T"6jJ aQ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
TFOx=_.%i 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
[.&JQ 5 CC 15.35107422
Q&0 `(okb 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
qMEd
R;o 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
^W sgAyCB 5 CTE 0.650000E-05
Y -8BL 5 GTB U 'AD-5503 '
or#]
![7N 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
NU_^*@k 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
" O
r1 f C 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
|*48J1:1y 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
mxEe
-q 5 PLASTIC
&IXmy-w 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
.(/HU Qn 6 CC -1.63833609
E-^(VZ _Xj 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
+\["HS7+'0 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@_t=0Rc 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
0e&& k 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
];CIo>
b_( 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
oAifM 1*0 7 CC -3.18613168
'C}ku>B_r 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
\A^8 KVE! 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
*A`ZcO=
7 CTE 0.600000E-04
+-b'+mF 7 GTB U 'ZEON480R '
/t`|3Mw 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
5 mV!mn:H: 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^X 6e\]yj 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iz^a Qx/ 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
XzIC~} 7 PLASTIC
6Br^Ugy 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
IG|u;PH< 8 CC -0.98132904
_1RvK? ;.{ 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
]gX8z#*k 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_"x%s 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
X*MK(aV3 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
02J(*_o 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
/":/DwI' 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
M._E$y,5 9 CC -5.54999790
]@21K O 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
6p@[U>` 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
(`slC~" 9 CTE 0.600000E-04
R`$Y]@i&B 9 GTB U 'ZEON480R '
+5I 5 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
p2(ha3PW 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
gFuK/]gzI 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
=\u,4 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
$Tv~ *|a 9 PLASTIC
SVZ@' X\[M 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
8&HBR # 10 CC 0.92206943
&\ca ? # 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
prt(xr4@ 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vN
v'%;L 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
FO(QsR=\s 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"5dk e^yk0 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
Uc_ }= " 11 CC -0.42284721
Z # 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
2%fzRXhu% 11 CTE 0.720000E-04
i `f!) 1 11 GTB U 'OKP4 '
(e5Z^9 X 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
WI| -pzg 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
7bbFUUUG" 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
'/XP4B\(E 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
'\ d
ldg#P 11 PLASTIC
a_/4 ^+ 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
IO&U=-pn& 12 CC -21.87743665
9W(&g)` 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
byE0Z vDM 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
l'Za"TL: 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
|15 !D 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;=IJHk1& 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
GK-P6d 13 CC -2.93101390
SJX9oVJeZ 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
_(?`eWo 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
#%ld~dgz- 13 CTE 0.600000E-04
l d#x' / 13 GTB U 'ZEON480R '
"y*3p0E 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
6wu`;> 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
# "c'eG0 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Q jXJo$I6 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
:4 )x 13 PLASTIC
&QD)1b[U 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
Eo ^m; p5 14 CC 16.95417460
fsK=]~<g 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Hmm0 H6&u 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4x-,l1NMR 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Oq% TW|a# 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^/}4M'[ w 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
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Jw?a END
qov<@FvE0 zd8A8]&- 另一种广角镜头：
N2 3:+u<)E 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。
wmVb0~[ ZZ {c 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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F4-rP v 12L `Gi
[G|(E 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。
3B%7SX h4K Mhr 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。
JAjiG^] WvF{`N 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。
zRLJ| ejMP 2`;XcY4A 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
