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。
5o3_x ~e FRg6-G/S 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：
&*y ve}su -of= Lp 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。
p!a%*L fND 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：
ZF
t^q /pw q@sH@-z4] 
3> (`Y os.x|R]_
9 Ac t<( V 镜头文件：
7wqwDE RLE
Q&# :M>!| ID WIDE-ANGLE DESEARCH
(s3%1OC [ WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 \k,bz 0 APS 5
&7 W6I M UNITS
MM ^0&] .m OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 Y o(B8}?0! \l2 s^7G_ 0 AIR
d J!o/y6 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
>YfOR%mS4 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
|pgkl` 1 GLM 1.50000000 55.00000000
&\H5*A.HkA 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
u l%bo%&~
3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
L%0lX$2&\ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
%P S-nF7v 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
kW~F* 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
sZH7 EK END
^pjez+ #K l2K4 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
mqHt%RX !LJ.L?9qw CORE
16 AWDjj\Q4 DSEARCH
2 QUIET J:u|8>; USE CURRENT 5 ALL
)1vojp
4Za 9C$!tz>>+i GOALS
6a?y $+pr ELEMENTS 5
nX~MoWH1 FNUM
2 1 j vV8`BQ{ BACK 10 SET
&~%@QC/ STOP
MIDDLE r$F]e]Ic\ STOP
FREE .vv*bx
ASPH Q
UW*aSZ/? ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
XOCau.# FOV .2 .4 .6 .8 1
%5G BMMn DELAY OFF
8UIL_nP O NGRID 6
RF J ;hh SNAP
10 Tv$7aVi! PLASTIC 5 7 9 11 13
Fsf22 !QUICK 30 40
_@N)]!\MgP ANNEAL
50 10 Q ~Z]vr6?$h NPASS 50
$5b|@ END
4 l''/$P SPECIAL
AANT (L >[ ,YO9 ACC
10 1 1 8 zC k9& ACA
70 1 10 V, +[XB LUL
90 .1 1 A TOTL .( h$@ |Y END
[k OA+\v GO
V]]qu:Mh8 n@;x!c< + m0Syxb 0s|LK 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
eeU$uR pV6HQ:y1 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。
5}xni n^\;*1%$c@ 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
xLI{= sL =
Y-Ne6a 最后一点：我们在上面的输入中给出了 FNUM 请求的权重。如果我们不这样做，程序将通过 UMC 求解来控制 F /number，并且得到的曲率可能非常大以至于没有光线通过。同样，对于这样复杂的设计，我们必须引导一些事情。通过在 FNUM 上添加权重，程序将最后一个面的曲率视为变量，并控制 AANT 文件中的 F /number，而不是曲率求解。
F2$bUY yXA f 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：
&a_kJ)J Z9&D'n) 
Tr0V6TS7 DBBBpb~~
LU,"i^T DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
<aaDW ?=!XhU
. 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。
r. b6E% D "O[76}I+.q 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。
<cv1$
x ~P `b ")Bx| 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
SrtVoe[ APS -9
*ZR@ z80i CSTOP
S<3!oDBs WAP 2
+M ##mRD 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。
P"h\7V,d% OgN1{vRFx 
PdH`_/6 +;* (a3 Gp
0BB @ E(* 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。
BZ+ mO r!$NZ2I 
; eF4J 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。
A>t!/_" S"^KJUUc 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。
O)xEF~DaD @'r`(o3z!Z 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）
bp>ps@zFq *:T>~ilF 
^T&u!{82j 
k,R~ oSA'n '<D `:srV
n qxq@.L2 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。
)~.&bEm\ re M 
$',GkK{NX 
G#n^@k c*, gLaO#cQ%
nn)` eR& 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。
^s@*ISY RLE
9U<)_E<y ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
lDJd#U'V ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
*[xNp[4EU FNAME 'DSEARCH004.RLE '
d0A\#H_ & MERIT 0.617523E-03
BY4 R@) LOG 4
Iw t2}E(e WAVL .6562700 .5875600 .4861300
L.0} UXd APS -9
*%N7QyO `I CSTOP
OHP3T(Q5 WAP 2
~6:LUM UNITS MM
)YnI !v2T OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
^wO_b'@v ?St =7a(D 0 AIR
E7yf[/it 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
eY 4`k 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
\Qi#'c$5+a 1 GLM 1.582541321 69.489424800
V"7<[u]K| 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
LN.Bd, 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
}r~v,KDb 3 GLM 1.862101561 32.759137271
/G)KkB C 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
_
7BF+*T 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
X&9^&U=e 5 CC 15.35107422
FU5LY XCs 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
?K4.L?D#J 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
?79SP p)oo 5 CTE 0.650000E-05
z[5Y
Z~}* 5 GTB U 'AD-5503 '
y#Mc4? 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
A J>BF.> 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
#0?"J) 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
W>?f^C!+m 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
# Z|%0 r_~ 5 PLASTIC
yp[<9%Fi 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
y /X:=d6" 6 CC -1.63833609
#}/cM2m 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
uv|eVT3jNs 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_@#uIOcE 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iJ`%yg, 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
agU%z:M{ 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
0NCOz(L/ 7 CC -3.18613168
-YzQ 2#K 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
{WYu 0J@ 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
yD3bl%uZ 7 CTE 0.600000E-04
tA!
M 7 GTB U 'ZEON480R '
{k_ PMl0G 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
K-2o9No?j` 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
OX)#F'Sl} 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
7m|`tjQ1 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L,C? gd@" 7 PLASTIC
Tn4W\?R 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
!paN`Fz\a 8 CC -0.98132904
ZL4l
( &" 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
P 9
{}&z%: 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
:LZ-da"QR 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
jw/'*e 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
N{1.g S 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
t(J![w B} 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
~/j$TT" 9 CC -5.54999790
/*u#Ba<< 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
.mvB99P{< 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
{E3xI2 9 CTE 0.600000E-04
J 6(~>g 9 GTB U 'ZEON480R '
Q3'fz 9v 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
V*6l6-y~Ih 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
aL8p"iSG9 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_7Xd|\Zc 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&u+yM
D 9 PLASTIC
:dc"b?Ch 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
Q^$ghZ6V 10 CC 0.92206943
QuSV&>T\ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
BCBEX&0hk{ 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
WW//heJe- 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
|RR"'o_E 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
a$ C2} 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
0zg 2g!lh 11 CC -0.42284721
#d7N| 9_ 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
I*^5'N' 11 CTE 0.720000E-04
lq:]`l,6@ 11 GTB U 'OKP4 '
C:]/8 l 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
TRF]i/Bs 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
S:/ { 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
E)C.eW / 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
! G*&4V3Mg 11 PLASTIC
O q*n9V 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
nAIH`L"X 12 CC -21.87743665
!cRfZ 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
gzVtx D h 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Z8&4z .6_ 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
dX_! 0E[c 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7sXy`+TZ-> 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
D,c!#(v cK 13 CC -2.93101390
9 0X?1 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
*R5`.j = 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
"Owct(9 13 CTE 0.600000E-04
ci`zR9Ks 13 GTB U 'ZEON480R '
i] [f#e4 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
@'*eC}\E 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
W0Ktw6 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
24/ /21m 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`q%U{IR 13 PLASTIC
C`dkD0 _ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
F;#zN 14 CC 16.95417460
|) 9thIQ F 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
q^5yk=2fq 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
0Y7$ d ` 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
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M i 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
@!e~G'j%VD 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
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E(_ KN[}S @c Z\*,T 另一种广角镜头：
VKy5=2& 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。
ba8 6 N ZT6V/MD7T. 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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s2^B(wP 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。
hd5$ yU5JQ Dzr e' 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。
t)} \9 ^Uo #EJP(wXa 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。
6a*83 G,k H8&p<= 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
