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。
!< 3(+H U:eahK 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：
uh UC m j_E$C.XU{g 我们想设计一个半视场角为92.4度的镜头，F 数为2.0。我们将使用塑胶制作非球面
透镜。首先，我们必须创建一个可追迹的前端。
UNcS\t2N 我们从一个含两个镜片组的简单系统开始，并指定用于广角的物体类型 OBD，并在表面5上声明一个近轴光阑。我们从一个中等角度开始，比如50度，然后，使用 WorkSheet™ 滑块，给元件一些负的光焦度，并将它们向右弯曲。当看起来效果很好时，增加 OBD 视场角，以这种方式继续，直到我们达到所需的92.4度角。 这是前端部分：
9l?#ZuGXp J7Bf H,o 
Zqk e8q s @C@q(i6
y; Up@.IG 镜头文件：
#$xiqL RLE
_dY6Ip% ID WIDE-ANGLE DESEARCH
]<mXf~zg
WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 2{zFO3i<3 APS 5
=$UDa`}D UNITS
MM AD4KoT& OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 jE.U~D)2YF \$ L2xd 0 AIR
-A>1L@N 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
yZbO{PMr 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
N<$U:!Z 1 GLM 1.50000000 55.00000000
GM Lq3_' 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
89:Y s= 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
m M!H} | 3 GLM 1.50000000 55.00000000
2E^zQ>;01 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
m/sAYF" 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
_"%ef" oPh END
zFh
JLH*C _ 9 7 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。
>h/J{T(P>h m98j`t CORE
16 Q>u$tLX& DSEARCH
2 QUIET s`ly#+!. USE CURRENT 5 ALL
Sc;WraEn2 2-i>ymoOS GOALS
s.]7c
CY ELEMENTS 5
3Xaw FNUM
2 1 |l(rR06#.] BACK 10 SET
LD5n_W STOP
MIDDLE mX T{)pU STOP
FREE =jjUwcl ASPH Q
dL'hC#!h ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
l?v-9l M FOV .2 .4 .6 .8 1
KK`P<^8J DELAY OFF
/u{ 9UR[g NGRID 6
FLJdn L SNAP
10 hHF YAh PLASTIC 5 7 9 11 13
J')Dt]/9 !QUICK 30 40
DYJ@>8 ANNEAL
50 10 Q " B Z6G` NPASS 50
<#JJS}TLk END
iy Zs:4jkc SPECIAL
AANT $:w4_X5 T ACC
10 1 1 *yOpMxE ACA
70 1 10 =YkJS%)M) LUL
90 .1 1 A TOTL "0U h(9Fv END
GEXT8f(7 GO
ET1/oG<@ HJ]\VP9Zb mV0F ^5 l q=| = 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。
M0DdrL/
L \[oU7r}?/V 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。
!EuU
@ + H[ocIw 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
JzMPLmgG/ :<4: h.gO8 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。
!r$?66q/ 4A.ZMH 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;/`uB:zV 7!.%HhU0 
X64OX9:YF :ak D
Z=n# XJO15 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
Y15KaoK? <@ D`16%& 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。
JS% &ipm F@4XORO; 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。
?#ue:O1 |ZW%+AQ| 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
u{xjFx- APS -9
1B Udl=o>S CSTOP
nw[DI %Tp WAP 2
aW]! $ 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。
,A9pj k' IO~d.Ra 
2
|w;4 }C. M4{a\
G=a.Wff 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。
2 j8^Z )nU%}Z 
Oi +(` 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。
rXXIpQRi$S aG;6^$H~ 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。
]uO 8 \^2%v~
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）
X~ t] qT i"2[OM\j7 
&x19]?D"+ 
I`w1I IY?m /*s:ehj
4a]m=]Hm 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。
P]gksts9f. 4mSL*1j 
N8|=K_;& 
Z\6&5r= BUB#\ v#a
c0jdZ#H 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。
xevG)m RLE
-Qx:-,.a ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
j|gv0SI_
w ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
} r^ @Xh FNAME 'DSEARCH004.RLE '
?n)r1m MERIT 0.617523E-03
r(Nf VQF LOG 4
CZyOAoc< WAVL .6562700 .5875600 .4861300
;V ]EF APS -9
& P{ CSTOP
%\#s@8=2u WAP 2
IQ[ ?ej3W UNITS MM
j(/Bf m OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
> ^fY`x, X||Z>w}v 0 AIR
6J0HaL 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
{n}6 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
2/S~l;x 1 GLM 1.582541321 69.489424800
uV.3g 1 m
2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
\7 z&iGe! 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
\ &1)k/ 3 GLM 1.862101561 32.759137271
P
lJl#-BO 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
2h0I1a,7 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
Kd^{~Wlz&z 5 CC 15.35107422
b<v \ 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
a6=mE?JTB 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
R ro|P_ 5 CTE 0.650000E-05
=$601r 5 GTB U 'AD-5503 '
RP'`\| |* 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
cAJKFu X" 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
x][v d^iW 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
n's3!HQY[ 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Xm`s= 5% 5 PLASTIC
%98F>wl 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
,GEMc a,` 6 CC -1.63833609
<K!5N&vh 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
M iIH&z 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
r4caIV 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
P{mV 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
K;;Q*NN- 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
m&o}qzC'y 7 CC -3.18613168
0 z{S@ 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
*9e T#dH 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
UN_f2 7 CTE 0.600000E-04
=BJ/ZM 7 GTB U 'ZEON480R '
Ls#pe 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Y'"2s~_
Z 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
zMb7a_W 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
)%%RI _J T 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;`g\T u 7 PLASTIC
,
Rf U1R 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
KT xdZ t 8 CC -0.98132904
vai.",b=n6 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Y9~;6fg 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>|SB]'C | 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
HRi ~ TZ?\ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
E
} |g3 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
>U~.I2sz 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
6u/ 3"A]' 9 CC -5.54999790
nM c3.fM 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
{OP-9P=p 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
<K: ?<F 9 CTE 0.600000E-04
[bkMl+:/HG 9 GTB U 'ZEON480R '
)xCpQ=nS 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
3 2Q/4 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
oQ~Q?o]Ri 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
k\_>/)g 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Ou/@!Y1 9 PLASTIC
#G{}Rd| ! 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
=]oBBokV 10 CC 0.92206943
V BR@f<2L 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
nk9hQRP?
8 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>`=
' ~y8 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
o1"U'y-9V 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
y= YD4m2 W 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
g. f!Uc{ 11 CC -0.42284721
gwQL9
UYx 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
@]tF RV 11 CTE 0.720000E-04
VA4vAF 11 GTB U 'OKP4 '
K @"m0 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
KrVF>bq+ 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
wRf_IBhCd 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
$=iz&{9 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
O]w &uim 11 PLASTIC
^te9f%>$l 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
: Ey 12 CC -21.87743665
% Z&[wU~ 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&9PzBc 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
k='sI^lF 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
R+lKQAyC0= 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
+^<CJNDL9 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
MdU_zY(c 13 CC -2.93101390
$;7?w-. 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
U/,`xA;v> 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
al=Dy60|z 13 CTE 0.600000E-04
k]Y+C@g 13 GTB U 'ZEON480R '
JXBW0|8b 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
9?gLi!rd 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
~FH''}3:3 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
kJy<vb~
13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2|tZ xlt- 13 PLASTIC
dGQxG t1 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
1W8[
RET 14 CC 16.95417460
e+bpbyV_# 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
s!Y>\3rMW 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6VolTy@(x 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vuuID24: 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
) gvX eJ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
wke$ END
FOB9CsMe z1f~:AdL 另一种广角镜头：
({Fus@/ 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。
9/D+ 6hJ]: PmvTCfsg 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
"KOLRJ@
/+2^xEIjE ?ZdHuu DN~
~Ht[kO 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。
6 )0$UW &k &tk 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。
%&Z!-k( -} 2q- 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。
:CSys62 #PoUCRRC 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
