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。
i~ GW .}E<,T 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：
u A`e !B[ Y?b: 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}%VZA}]. 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：
; 8VZsh 7<k r|- 
ZS l K ~#EXb?#uS
p;[.&o J 镜头文件：
z@~Z Mk RLE
~+6#4<M .~ ID WIDE-ANGLE DESEARCH
daY0;,> WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 ?n < sN" APS 5
b`wT*& UNITS
MM FpttH?^ OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 % jUZc:06 GDj_+G;tO\ 0 AIR
}+ W5Snx 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
"6 e3Mj\ 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
^=I[uX-3ue 1 GLM 1.50000000 55.00000000
-vT$UP 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
r& RJ'z 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
bq7()ocA 3 GLM 1.50000000 55.00000000
*~`oA~-Q 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
AED
9vDE 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
w6 Y+Y;,'f END
fk#Ggp< VQ~eg wJL 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
x ZAg a$"Z \F:x CORE
16 PVKq&Q? DSEARCH
2 QUIET !/F-EJOH6C USE CURRENT 5 ALL
\ }-v v&^N +>p GOALS
TDtH R hq7 ELEMENTS 5
qyIy xJ FNUM
2 1 I
t n?''~; BACK 10 SET
ht:L
L#b*( STOP
MIDDLE esTK4z] STOP
FREE F7p`zf@O] ASPH Q
8W.-Y|[5? ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
g2lv4Tiq- FOV .2 .4 .6 .8 1
~O~ we DELAY OFF
-mZ{ .\9 NGRID 6
?$7$ # DX SNAP
10 WsM/- P1Y PLASTIC 5 7 9 11 13
:Ea ]baM" !QUICK 30 40
Dx3Sf}G
` ANNEAL
50 10 Q "MT{t>< NPASS 50
BW)t2k R& END
(+ \K SPECIAL
AANT [yAR%]i-7 ACC
10 1 1 -}JRsQ+rgM ACA
70 1 10 i];@ e] LUL
90 .1 1 A TOTL 3~0X e END
(7aE!r\Ab GO
q r/N ?, 2LN5}[12]
B gG+ r,Pu-bhF 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 Lt;1:b an?g'8! r: 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。
gt P;Qw' p4zV<qZ>e 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
Bo a?Ghg #lm1"~`5 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。
qoD
M!~ [C~{g # 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：
2TC7${^9}J dv \ oVD 
[2 6([H KWV{wW=-
!NOvKC! DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
z[, ` T1b9Zqc)f 现在需要进一步改进设计。运行 DSEARCH 产生的优化 MACro，镜头的性能变化很小。
K>$od^f%c Y-,1& $& 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。
:!EOg4%i kjW`k?' s 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
ZGOI8M]@ APS -9
mk~Lkwl CSTOP
Ec]cCLB WAP 2
@{n2R3)k
B 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。
xF{<- b xH8nn3U 
*o [*,1Pw }F R yG%
~F]- +| 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。
ffyKAZ{]po (iiyptJ 
71w $i
4 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。
vi>V6IC4v qx/GioPU 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。
F 3a"SKMW {ByT, 92 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）
f -6E> [Os W 
*Mqg_} 0Y 
$wVY)p9Q A!
1>
D`.CXFI+U 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
Tr}c]IP* S* CR Vs 
L+QEFQ:r5 
+kl@`&g a [w~1e)D
Nr7MSFiL 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
bLoYg^T/ RLE
rC<m6 ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
+B '9!t4 2 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
.x1EdfHed/ FNAME 'DSEARCH004.RLE '
v *~ yN* MERIT 0.617523E-03
{N;XjV1x LOG 4
? P `] ^# WAVL .6562700 .5875600 .4861300
ZWVcCa 3 APS -9
bd<zn*H Z* CSTOP
n|L.d BAs] WAP 2
f.'o4HSj UNITS MM
3 !CI=(^IY OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
Q_1EAxt 'F[Q E9]* 0 AIR
&ze'V
, : 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
Z!|nc. 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
w];t ]q| 1 GLM 1.582541321 69.489424800
L1"X` Pz[} 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
D9c8#k9Y. 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
Mi 'eViH 3 GLM 1.862101561 32.759137271
)WEyB~'o 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
JCaT^KLz 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
S 3j/(BG 5 CC 15.35107422
XUUS N 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
Q.6pmaXrb 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
f+$/gz 5 CTE 0.650000E-05
F+L q 5 GTB U 'AD-5503 '
/5r[M=_ihr 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
F=^vu7rf 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
o~^hsm[44J 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
]Wv\$JXI 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
l=EIbh 5 PLASTIC
'1r:z, o| 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
\& AmX8" [ 6 CC -1.63833609
Pd^il RB 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)Hlr 09t=] 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
0R* 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
~"}-cl, 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
jPA?0h 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
eB!0: nHN 7 CC -3.18613168
=`vUWONn 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
8<? 60sj 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
D
7H$!(F> 7 CTE 0.600000E-04
|yN7#O-D 7 GTB U 'ZEON480R '
K-_e' )22. 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
i':< Ro 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
'ei9* 4y 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
WRFzb0;01 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^i#q{@g 7 PLASTIC
u&
:-&gva 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
A@du*5> ( 8 CC -0.98132904
k9Wih ejS 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
bv$)^ 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
=}U`q3k 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i6(y Bn 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
o& $Fc8bH 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
OYNs1yB 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
C8@SuJ 9 CC -5.54999790
A'6>"=ziP 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
^^)D!I"cA, 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
}r*t
V) 9 CTE 0.600000E-04
`2d ,=.X 9 GTB U 'ZEON480R '
0 Co_," 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~n|*-r ca 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
-~v;'zOO 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;l5F
il,3 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^B>
4:+^ 9 PLASTIC
d5+ (@HSR 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
86@"BNnTh 10 CC 0.92206943
m[Px|A5{ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
+@AN+!( 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
I6'U[)% 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
tX&Dum $ 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
xAQ=oF
+ 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
ezCsbV;. [ 11 CC -0.42284721
U Fm E`|le 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
44mYs`] 11 CTE 0.720000E-04
VL&E 2^*E 11 GTB U 'OKP4 '
N
0& h 5 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
R.*K aCA 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
u0#q) L8 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
l)HF4#Bs 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
KE&Y~y8O\ 11 PLASTIC
n4qj"x Q 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
6}n>Nb;L" 12 CC -21.87743665
+KrV !Taf 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Mfuw y 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Bj;Fy9[yb 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
b qEwi[` 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
g
O,X 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
\zR{D}aS 13 CC -2.93101390
6#K1LY5 } 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
ke2'?,f 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
eP a1 @dI 13 CTE 0.600000E-04
"<t/*$42 13 GTB U 'ZEON480R '
[>oq~[e)? 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
|Ah26<& 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;Pnz4Y4|eU 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
C5\bnk{ 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
'|G_C%,B 13 PLASTIC
E@7";&\-8 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
A+69_?B
TH 14 CC 16.95417460
/J<?2T 9G 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
(Sf P3 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
lnEc5J@c>i 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
d /+s R@\ 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
w t? 8-_ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
N9r02c END
CY? ]o4IV $oHlfV/! 另一种广角镜头：
nMNAn}~*M 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。
~2beVQ(U #^" \WG7{ 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
Ts:3_4-k
u7UqN !O-q13\Y
A5Qzj]{ba 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。
& G@(f= :G?"BL5vP 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。
$Ud -aRlD $h`?l$jC(@ 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。
G9<p Yt{: xO`w| k 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
