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。
\>\_OfY1W 1 )H;}%[ 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：
fB)S: f| KY%LqcC 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。
h+!@`c>)Y 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：
>g;995tG V"|`Z}XW 
AZE I &%KOe0
]i/Bq!d l 镜头文件：
,_UTeW6M RLE
eMLcm ZJR ID WIDE-ANGLE DESEARCH
Y<t(m$s WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 KJ 7-Vl> APS 5
8
KRo< UNITS
MM j a4zLf(< OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 uqM=/T^A [VE>{4]W 0 AIR
oO^=%Mc( 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
O| nLIfT 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
[;Jq=G8&t 1 GLM 1.50000000 55.00000000
_l+8[\v 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
4$y P_3 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
#l
6QE=: 3 GLM 1.50000000 55.00000000
[a!)w@ I: 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
Os/?iGlD*E 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
0}"'A[xE END
:rU,7`sE/ $=5kn>[_Z% 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
j6E|j>@u oL7F^34; CORE
16 ]2c0?f*Y7 DSEARCH
2 QUIET *LEI@ USE CURRENT 5 ALL
}LY)FT4n %R<xe.X GOALS
XM) ELEMENTS 5
`PT'Lakf;3 FNUM
2 1 ; Kh!OBZFo BACK 10 SET
WFTwFm6 STOP
MIDDLE ')TS'p,n STOP
FREE nE56A#,Q, ASPH Q
hOYP~OR ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
GHO6$iM)[ FOV .2 .4 .6 .8 1
D,()e^o DELAY OFF
r)Ja\ ; NGRID 6
l V9 SNAP
10 vwzElZ{C:v PLASTIC 5 7 9 11 13
30O7u3Zrb !QUICK 30 40
VNs3. ANNEAL
50 10 Q RWFvf NPASS 50
"-P z2QJY END
_:%i6c*" SPECIAL
AANT [ @2 $W?0i ACC
10 1 1 ;u=%Vn"2a ACA
70 1 10 BZ(DP_}&D LUL
90 .1 1 A TOTL 4Ik'beZqK END
!R![:T\, GO
{$V 2L4 <`u_O!h ByacSN kJ?AAPC 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。
Ph)>;jU 1--Ka& H 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。
> qPP_^] T kVqv v 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
%LuA:{EVD wG73GD38 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。
HM#|&_gV B=%x#em 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：
j.[W] EfL~ ^b4i9n,t1 
?g:sAR' ` fE'$2
{q^UW v?1 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
D^}2ilk! q8H nPXV 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。
F:~@e( `lrNH]B 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。
h^,av^lg^ =&<d4'(Qk 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
3"sXN)j APS -9
6
$`l CSTOP
Er
- rm WAP 2
1vS-m x 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。
j<R&?* t*)!BZ 
D G|v' # 2qQ;U?:q
5#y_ EpL" 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。
!,C8 d%RH ]j4 
[7 NO !^ 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。
(g&@E(@]? Xtloyph 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。
aMVq%{ U Ktu~%)k% 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）
C Sz+cS dkqy n"^ 
%
[~0<uO 
y.s\MWvv>u 3E0C $v KM
rU(-R@[" 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。
/ `0>U RS#C4NG 
t/3HX]B_ 
z.+%{_pe j WMTQLE.
k3KT' :* 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。
gGN 6Yqj0 RLE
=LgMG^@mu ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
'4,IGxIq ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
dK0H.| FNAME 'DSEARCH004.RLE '
nrX+ ' MERIT 0.617523E-03
}Oqt=W m LOG 4
\;!7IIe# WAVL .6562700 .5875600 .4861300
LFr $h`_D5 APS -9
'=eVem= CSTOP
AX{7].)F WAP 2
a 7=lZZ? UNITS MM
/8<c~ OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
|68u4z K S <-5<Pg 0 AIR
h0HK~S#xBv 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
P,(_y 8 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
Z@%A(nZ_ 1 GLM 1.582541321 69.489424800
9MQjSNYzo 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
#k[Y(_ 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
?YUL~ P 3 GLM 1.862101561 32.759137271
== oJhB
4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
G]{^.5 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
8EX?/33$ 5 CC 15.35107422
}`!-WY 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
lR9uD9D r 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
I?Z"YR+MQ 5 CTE 0.650000E-05
MOay^{u 5 GTB U 'AD-5503 '
I Gi9YpI&K 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)]4=anJu@| 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
/ {[p?7x> 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
T LF'7ufq 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Koj9]2<0 5 PLASTIC
^ SW9J^9 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
g/\cN(X 6 CC -1.63833609
$DtUTh 3) 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
I6gduvkXi4 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
k@h0 }% 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4i5b.b U$ 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
pf+VYZ#) 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
4sW ~7:vU 7 CC -3.18613168
bI_MF/r'' 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
s:(z;cj/ 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
;>;it5 l= 7 CTE 0.600000E-04
@K}h4Yok 7 GTB U 'ZEON480R '
FC| |6vJth 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
n3q Rt 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
pU[yr'D.r 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
ao[yHcAs 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
@`8a 3sL) 7 PLASTIC
ez)Ks` 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
$$< I}eMd> 8 CC -0.98132904
2JcP4!RD 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
JAI.NKB3 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
%tZrP$DQ 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
12_ 7UWZ" 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
g+c%J#F= 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
wO`G_!W9 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
.+<Ka0 9 CC -5.54999790
xU6dRjYhH9 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
K{V.N< / 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
; DVg[# 9 CTE 0.600000E-04
N
7 Y X 9 GTB U 'ZEON480R '
[9:";JSl"Y 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
q">}3`k 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
o~q.j_Sa 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+c,
^KHW 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_- ^mxC|M 9 PLASTIC
|F<%gJ 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
C*B5"s" 10 CC 0.92206943
-T-yt2h( 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
X8?@Y@ 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
v&3" (fp 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Jn IG;/ 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Dhfor+Epy 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
,8d&uR}x 11 CC -0.42284721
z"QXPIXPk 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
[?;L 11 CTE 0.720000E-04
B., B P 11 GTB U 'OKP4 '
`Mcg&M i~ 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
f5l\3oL 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
C8)Paop$ 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
%}Y &qT? 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
a1u4v/Qu9 11 PLASTIC
1uR@ZK 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
r KdsVW 12 CC -21.87743665
*.+F]- 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
] ` A*7 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+>Gw)|oX 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>K1e= S Y 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
%g3QE:(2@q 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
yOvV"x] 13 CC -2.93101390
[7[Qw]J 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
B,%KvL&xMX 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
!|]k2=+I 13 CTE 0.600000E-04
qLc&.O.= 13 GTB U 'ZEON480R '
ua &uR7 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#F2DEo^0 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
QZa^ Cng~ 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
d(R8^v/L 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
h4MBw=Tz~ 13 PLASTIC
@~N"MsF3 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
)1R[X!KQ7 14 CC 16.95417460
@H( 7Mt 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
aRI. &3- 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
% W| Sl 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
oWi#?' 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#UI`+2w 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
~| ZAS] END
3pL4 Zhf M(C}2.20 另一种广角镜头：
) hoVB 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。
zcH"Kh& v$(Z}Hg 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
KbK!4
b E4 0^e Zu4CFX-4
qNrLM!Rj 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。
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JiS 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。
?:l:fS0:{ CL-?Mi=Uc 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。
-~ 4kh]7% o54=^@>O<j 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
