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。
Se Aokz> \7Hzj0hSi 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：
wVk2Fr( 6' W79 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。
=O~1L m; 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：
1 GUF,A+_O .>>@q!!s! 
kXS_:f;M j Efrxlj
XNwY\y 镜头文件：
dT8m$}h9 RLE
Ixm< wKwW# ID WIDE-ANGLE DESEARCH
LNml[" WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 (8o~ XL APS 5
CYrVP%xRA UNITS
MM ~Kda# = OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 z<c^<hE:l h!56?4,%Y 0 AIR
>FPE%X0+ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
x P{L%. 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
<uNBsYMuC 1 GLM 1.50000000 55.00000000
d. tjLeY 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
gWA)V*}f 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
'qQ 5K
o 3 GLM 1.50000000 55.00000000
P, !si# 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
=Z_\8 qc 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
dluNA(Xc- END
"L.)ML cv;&ff2%? 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
w[\*\'Vm0 'vj4 5b CORE
16 le yhiL< DSEARCH
2 QUIET <&TAN L USE CURRENT 5 ALL
O _0|Q@ z=<T[Uy GOALS
s `xp6\$ ELEMENTS 5
QE}S5#_" FNUM
2 1 uS bOGhP BACK 10 SET
,@%1q)S?A STOP
MIDDLE r~F T, STOP
FREE W%b <(T;
ASPH Q
* X\i=
K! ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
G40,KCa FOV .2 .4 .6 .8 1
??12
J# DELAY OFF
K"VphKvR NGRID 6
Q6Y1Jr">X SNAP
10 @Ek''a$ PLASTIC 5 7 9 11 13
F6h3M~uR !QUICK 30 40
PXm{GLXRS; ANNEAL
50 10 Q kW\=Z 1\# NPASS 50
z %{>d#rw END
jVL<7@_* SPECIAL
AANT meu\j g ACC
10 1 1 QE84l ACA
70 1 10 ^M6v;8EU LUL
90 .1 1 A TOTL (~xFd^W9o END
^ $Q', GO
[J\5DctX;c N}nU\e6 Y !1+ L0,I6 mu)?SGpyE 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`]nY`HYg ^i_mG eu 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。
j]rE0Og }Xyu" P 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
|TF ,Aj 6:>4}WOP 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。
9vCn^G%B ~[Mk QJxe 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：
#9EpQc[4 'Kxs>/y3 
ir qlU )XMSQ ="m
NSHWs%Zc DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
bBAZr`<&U ;[0<QmeI! 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。
VF!?B> s#;|8_L
M 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。
]kbmb O?M <i^Bq=E<rJ 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
XD{U 5.z>y APS -9
K8Gc5#OF CSTOP
|4YDvDEJi WAP 2
/u!I2DF 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。
' [I_Iu#, [0yKd ?e 
G ^p>fy~ wblEx/FqE^
w4:S>6X 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。
d{hb gUSj 5g&.P\c{ 
c 6}d{B[ 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。
@ Rj&9/\L _zI9 5 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。
m C
n,I UA>~ xJp= 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）
dc5w_98o N6cf `xye 
{#: js 
a-4'jT: r|:|\"Yk
uaNJTob 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。
O;ZU{V Y C16MzrB}(N 
l ?NRQTG 
:1q +[T/ @ 49nZWv48"_
7_.z3K m: 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。
Fo3[KW)8I RLE
{ r` l ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
\ U4O*lq ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
Um )0jT FNAME 'DSEARCH004.RLE '
:7D &=n ) MERIT 0.617523E-03
C#emmg!a\ LOG 4
C<r7d [ WAVL .6562700 .5875600 .4861300
S6h=}
V ) APS -9
v{i'o 4 CSTOP
nj!)\U WAP 2
xAYC%) UNITS MM
/[ Vaf R! OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
hc5M)0 d Ht5 %fcD 0 AIR
=<_xUh. 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
W*QD' 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
*SzP7]1 m 1 GLM 1.582541321 69.489424800
v/c8P\ 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
s D1L
P 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
muQH!Q 3 GLM 1.862101561 32.759137271
VW <s_ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
CCDoiTu!4 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
im>Sxu@ 5 CC 15.35107422
Z_QSVH68A 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
k
s Jz44 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
m( C7F a 5 CTE 0.650000E-05
Nb>|9nu
O 5 GTB U 'AD-5503 '
-9~kp'_a 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`~WxMY0M 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[3nhf<O 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_J 6|ju\ 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
o*: VG\#Z6 5 PLASTIC
p.n]y=o.) 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
r) T^ Td1 6 CC -1.63833609
ZD6rD (l9 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
i6-q%%]6 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
G fUIF]X 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
:4}?%3&; 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
a_^3:}i~D 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
}9R45h}{< 7 CC -3.18613168
F@k Oj*5,[ 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
*DLv$/(0 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
jC*(ZF1B 7 CTE 0.600000E-04
-g]/Ko]2@$ 7 GTB U 'ZEON480R '
3I^KJ/)A 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
4))u*c/, 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+Q_X,gZ 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Y$--Hp4 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/"- k
;jz 7 PLASTIC
4\pi<#X 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
hQ i[7r($8 8 CC -0.98132904
xB68RQe) 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
ZFOYYht 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
n] }+ : 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
b+'G^!JR 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
P|v ;'9 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
iH9g5G`O 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
U)zd~ug?m 9 CC -5.54999790
r6Lb0PzMf 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
X l#vVyO 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
iVd*62$@$ 9 CTE 0.600000E-04
f?dNTfQ3mi 9 GTB U 'ZEON480R '
T$06DS 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
w eT33O"!1 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
MfJk`-%~ 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+>.plvZhu 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
X;w1@4! 9 PLASTIC
% rdW: 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
-fj;9('YJ 10 CC 0.92206943
E(4ti]'4 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
$ e+@9LNK 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@I]uK[qd 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
022YuqL<v 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
e=%7tK* 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
%\}|& z6
11 CC -0.42284721
dg4"4\c*P 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
@?aNvWeavH 11 CTE 0.720000E-04
teUCK(;23 11 GTB U 'OKP4 '
KA`1IW; 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#v:< \-MjN 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
DOkEWqM! 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6[69|& 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
y`E2IE2o 11 PLASTIC
Z%`}
`( 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
?fXg_?+{'g 12 CC -21.87743665
FMwT4]y 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
CHd w>/5 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
gET& +M 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^Xt9AM]e 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
+DF<o
U~ 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
$P^=QN5 Bb 13 CC -2.93101390
BC(f1 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
N,(@k[uta 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
' h O+ b 13 CTE 0.600000E-04
/_* : 13 GTB U 'ZEON480R '
XC ? H 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<9"s&G@ 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;)83tx
/ 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vW"x)~B 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
?b#/*T}ac 13 PLASTIC
e:AB!k^xp$ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
*B#OLx 14 CC 16.95417460
*X*D,
VY 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
A7VF
>{L./ 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
OMJr.u 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
qf2{Te1 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
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c} 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
GY@Np^>[a END
]K XknEaxl O5_E"um 另一种广角镜头：
zL OmtZ([' 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。
A"vI6u d> 9^igzRn0 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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? 1Z\=s 1;? L:A
~+CNED0z+ 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。
Kh$L~4l n [ba 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。
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@di<d@ KxJJ?WyM 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。
L s|;gewp u6(7#n02 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
