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。
ULqFJ*nla 3PmM+}j3 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：
fi |k) >iZ"#1ZL2O 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。
d:j65yu 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：
Ol%KXq[ /2%6 46 
Aoi) 11> } D'pyTf[
,>YW7+kY 镜头文件：
q9)]R
RLE
25 NTtj:X ID WIDE-ANGLE DESEARCH
2=\} 0 WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 7? U)V03 APS 5
ECZ`I Z. UNITS
MM DJ zJ$Q OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 DG%vEM,y 9oe=*#Ig1m 0 AIR
|Ok@:Au 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
50< QF 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
Gr),o6}p 1 GLM 1.50000000 55.00000000
ZNHlq5 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
xtWwz}^8] 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
bS1 ?I@ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
8 ^ ujA 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
PVC Fh$pnw 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
9;ZaL7> END
[>IV#6 $ ]!um}8!} 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。
tL>c@w#P v "j 2th. CORE
16 [3@Pu.-I+M DSEARCH
2 QUIET Y8 % bk2 USE CURRENT 5 ALL
ZH ~=;S-t m }J@w~# GOALS
AG Ws> ELEMENTS 5
><&>J gM FNUM
2 1 yh uzjn BACK 10 SET
v,[E*q MN STOP
MIDDLE |E}-j;( STOP
FREE q6] T;)U& ASPH Q
(D<_
iV ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
QC,LHt?6 FOV .2 .4 .6 .8 1
&1 BACKu DELAY OFF
aVE/qX B NGRID 6
\aY<| 7zK SNAP
10 H(QbH)S$6 PLASTIC 5 7 9 11 13
1_=I\zx( !QUICK 30 40
# n_ gry!5 ANNEAL
50 10 Q )8Q;u8jm1 NPASS 50
x+Ws lN 2a END
Qo5yfdR SPECIAL
AANT +~7x+ 6 E ACC
10 1 1 p0|PVn.^h ACA
70 1 10 ,6EFJ Vu
\ LUL
90 .1 1 A TOTL x@p1(V. END
6)h~9iK GO
qlNB\~HCe >7$h L!c.1Rf_ W6A-/;S\ 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 "; !A=0 .',d*H))E7 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。
GzN /0:b =mp"=% 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
<9/?+) N0V` xrS 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。
h`@z61UI 8o SL3 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：
8+n *S $ _, r6t 
#trb4c{{5 `gS JEq
C9j3|]nyL DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
sLOkLz"x wZs jbNf`K 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。
<*@!>6mS Htm;N2$d 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。
X EL~y .P(A x:g 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
wlEmy.)H APS -9
nkO4~p CSTOP
6sQY)F7p WAP 2
L$3{L"/ 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。
jV.9d@EC G
Tz>}@W 
vW Z?*0^ (v0i]1ly[
y;VmA#k` 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。
w?JM;'<AYQ 7.nNz&UG]5 
3|
F\a|N 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。
>*1YL)DBT\ APv&
^\oUH 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。
C 5^9D mNPz%B 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）
}Sh3AH/ Ol)M0u 
M=sGPPj 
zxrbEE Q [N_)V kpr
J l
fIYf~ 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。
r:Ok z l ~n=_R3 
k&pV`.Imi 
eEX* \1Gg RwoAZ]Zg]
v9GfudTZR 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。
]owcx=5q%' RLE
^TqR0a-* ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
0O|l7mCr%I ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
4p&YhV7j)o FNAME 'DSEARCH004.RLE '
,H@ x. MERIT 0.617523E-03
}UWi[UgA LOG 4
"
XlXu WAVL .6562700 .5875600 .4861300
. sv
uXB APS -9
(BZd%! CSTOP
o>y@1%aU WAP 2
W744hq@P% UNITS MM
X-F:)/ $xG OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
MmW]U24s >_u5"&q 0 AIR
# OsUF,NU 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
}3 S6TJ+ 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
<(x!P=NM- 1 GLM 1.582541321 69.489424800
k p8kp`S7 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
a!mdL|eA@ 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
hEfFMi=a` 3 GLM 1.862101561 32.759137271
f"d4HZD^ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
QV_Ep8 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
^dR gYi"(A 5 CC 15.35107422
I 7{
Q\C4 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
AxiCpAS; J 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
FK,Jk04on 5 CTE 0.650000E-05
)WbE -m 5 GTB U 'AD-5503 '
fK5iOj'Q 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
D*q:X O6b 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
FfibR\dhY 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
f4+}k GJN 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
($ s%B 5 PLASTIC
(lLCAmK 5? 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
"/zDcZbL; 6 CC -1.63833609
csms8J 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
giu8EjzK 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
FS6I?q#tQ 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
j?s+#t 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
i&zJwUr(< 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
J85Kgd1
\a 7 CC -3.18613168
Vf` 9[*j 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
Q) Y&h'.( 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
F!&_ 7 CTE 0.600000E-04
9 p`|~^X 7 GTB U 'ZEON480R '
d<>jhp5el 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
=d 1R9O 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i`vgD<} 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1/ vcj~|)t 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z =y^9] 7 PLASTIC
k+As#7V 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
)ja NFJ
3 8 CC -0.98132904
\t+q1S1 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"jAEZ 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
D(^ |'1 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
P:tl)ob 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
uJ>_
2 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
.="[In ' 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
D3kx&AR 9 CC -5.54999790
#wL8=QTcNC 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
O-YB +~"3Z 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
m/>z}d05h 9 CTE 0.600000E-04
y3)R:h4AH 9 GTB U 'ZEON480R '
2ZZF hj 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
4I<U5@a 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
'3V?M;3|K 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
7EukrE<b' 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Jz' 8|o;^ 9 PLASTIC
` B7 1 ` 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
2= ZZR8v 10 CC 0.92206943
AHtLkfr(r 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
4f{(Scg 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
nLv"ON~ 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Tq=OYJq5U 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
B;mt11M 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
uZ7~E ._ 11 CC -0.42284721
X4}Lg2ts 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
lhLE) B2a2 11 CTE 0.720000E-04
T<=]Vg)^r" 11 GTB U 'OKP4 '
D_4UM#Tw 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~LuR)T=%es 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
CkA
~'&C 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vTF_`X 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
,c_NXC^X? 11 PLASTIC
h>[][c(b 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
2t7Hu)V 12 CC -21.87743665
|UZhMF4/-L 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7L\ kn a< 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@x
z?^20N 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
%knPeo& 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
W2\ Q-4D 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
><Z`) }f 13 CC -2.93101390
G~;h D-D~. 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
Sxw%6Va]p 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
p .^#mN 13 CTE 0.600000E-04
yxU??#v|g 13 GTB U 'ZEON480R '
"m m|0PUJ 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
xX]92Q 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
V=g<3R& 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
crdp`}} 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
(o5+9'y"9 13 PLASTIC
BXf.^s{H 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
:Sj r 14 CC 16.95417460
ZHku3)V=o 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
M)oJ06`K 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
z|gG%fM 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^%q h E8 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^,.G<2Kx& 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
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|G|l END
:U7m@3czU d\{#*{_A 另一种广角镜头：
cPgz?,hE 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。
`xpU _(<D*V[ 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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jGtoc,\X 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。
t,2Q~ied= H' [#x2 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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CPJp!u 'h6Vj6 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。
*qLOr6 3 #zw Y 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
