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。
-Jhf] G 6][@q 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：
L@/+u+j0 ?F-,4Ox {/ 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。
f:TW< 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：
V #=N?p q+K` +& @\ 
j 1BYSfX' ? f%@8%px
|Oo
WGVc 镜头文件：
o*<( ,I% RLE
;>PV]0bOm> ID WIDE-ANGLE DESEARCH
CSs3l WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 b&LhydaJ APS 5
9<R: )Df UNITS
MM 3 ,p RmdC OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 &=f%(,+ FCg,p2 0 AIR
$Q?UyEi 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
le*pd+> j 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
o<x 2,uT 1 GLM 1.50000000 55.00000000
P/^:IfuR 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
6CCM7 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
kg_TXB 3 GLM 1.50000000 55.00000000
$PNR ? 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
`>K; S!z 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
/H}83 C END
42Z2Mjtk RsY|V|< 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
n`}vcVL; ! )ee{CwNc CORE
16 ,*Sj7qb# DSEARCH
2 QUIET uQrD}%GI USE CURRENT 5 ALL
7Qz Uw ]Rz]"JZ\S GOALS
5r@x$* >e ELEMENTS 5
l\a 0 k4 FNUM
2 1 9= Y-w s BACK 10 SET
tZwZZ0]Z STOP
MIDDLE W$
M4# STOP
FREE
"Qm ASPH Q
G|v{[>tr ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
,SH))%Cyt FOV .2 .4 .6 .8 1
X& pK#= DELAY OFF
&") ON[|b NGRID 6
p8frSrcU SNAP
10 DhYQ>Gv8U PLASTIC 5 7 9 11 13
V'^Hn?1^ !QUICK 30 40
QVsOB$ ANNEAL
50 10 Q k9xfv@v} NPASS 50
".Luc 7 END
Hcq?7_) SPECIAL
AANT n3 -5`Jti ACC
10 1 1 R#DnV[ !\ ACA
70 1 10 ZkSlztL)Tr LUL
90 .1 1 A TOTL <!Ed ND = END
pa*bqPi GO
HN]roSt~ a6cq0g[# z W_8N?coM >08'+\~:b 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。
^}fc ]ovV roz p 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。
jgNdcP h fZY5+Z< 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
sxkW g> K[r <-6TS 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。
;5Spdi4w ^h\& l{e 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：
kCRf O}wt3 m[n=t5~ 
4@19_+3 VZF;
x#
M MrV&M DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
&GYnGrw?@ R `K1L!`3 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。
Hw2 9V // !r^fX=X>' 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。
Ql>bsr} k0r 93 xa 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
zu/BDyF APS -9
y[`>,?ns5 CSTOP
gpT~3c;l= WAP 2
<cm( QNdcC 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。
xQUskjv/ pYN.tD FO 
u~c75Mk_v +-X
6 8`
S$N!Dj@e; 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
!( gMr1}w '8w}m8{y 
Q6PaT@gs 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
e@h (Zwp o[^nmHrM2 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
5 6JxHQu eQqnPqi- 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
F:7 d}Jx jWL%*dJrN 
{ k}$L|w 
pJdR`A-k| x$hT+z6DUC
F,8 ?du] 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。
d%Ls'[Y^_0 3p1U,B} 
<EKTFHJ! 
^]5^p9Jt"e $;pHv<
mWUkkR(/ 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
;e)`C v RLE
b|-}?@&7&q ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
KwHlpW* ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
=28ZSo^ FNAME 'DSEARCH004.RLE '
+ mP VI MERIT 0.617523E-03
:i3
W U% LOG 4
dOT7;@ WAVL .6562700 .5875600 .4861300
4 _P 6 P APS -9
<KX fh CSTOP
Skg}/Ek WAP 2
: al
,zxs UNITS MM
;e{e
?,[ OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
&gF9VY MWv(/_b 0 AIR
Q{| _"sf J 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
p`2Q6 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
qizQt]l 1 GLM 1.582541321 69.489424800
Te%V +l 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
oj/#wF+ 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
J#gG*( 3 GLM 1.862101561 32.759137271
UHgW- N" 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
@_$Un&eo 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
l(9AwVoAR| 5 CC 15.35107422
s d9b9?qiu 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
_+j#.o> 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
fg7 5 CTE 0.650000E-05
sd %m{P2 5 GTB U 'AD-5503 '
@'A0Lq+# 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Y(u` K=* 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
nAC>']K4$ 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iR"6VO 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
nDS\2 5 PLASTIC
&hUEOif 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
$ V !25jQ 6 CC -1.63833609
zR4]buHnE 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
b<%c ]z 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^T#jBqe 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
xI_0`@do 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
|c>.xt~ 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
~{ GTL_w 7 CC -3.18613168
({zWyl 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
VsJKxa4 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
UhJ {MUH` 7 CTE 0.600000E-04
-
~4na{6x 7 GTB U 'ZEON480R '
JZK93R 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
S['cX ~ 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
.C.b5x! 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
W~PMR/^i 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
P4zwT Ek` 7 PLASTIC
k }{o:
N 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
q65]bs4M 8 CC -0.98132904
MsZx 0] 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`8r$b/6 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
!"o\H(siT 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
,!, tU7-H 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
*$5p,m6G 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
N~0ih T G5 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
F v*QcB9K 9 CC -5.54999790
dVk(R9 8 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
W/3sJc9 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
Nw*F1*v` 9 CTE 0.600000E-04
]28j$)6
9 GTB U 'ZEON480R '
fC 3T\@(& 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
IM ncl=1 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
q(X7e 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
AusjN-IL 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
rW090Py 9 PLASTIC
lSBR(a<\y 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
c%WO#}r| 10 CC 0.92206943
PxQQf I> 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
'9=b @SaAj 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`GkCOx, 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
g ?xD*3 < 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
e(N},s:_ 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
s7H Kgj 11 CC -0.42284721
/G|v.#2/g 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
"*t 0
t 11 CTE 0.720000E-04
W9pY =9]p+ 11 GTB U 'OKP4 '
,Tu.cg 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;c>"gW8 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
k s\q^ten 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
3y+~l
H : 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
x=IZ0@p 11 PLASTIC
tjwn Fq I 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
L"/ ?[B": 12 CC -21.87743665
wV i TMlq 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
O_7}H) 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
y631;dU 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
h`n '{s 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
*oeXmY 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
t0jE\6r 13 CC -2.93101390
LT
Pr8^ 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
k*n~&y: O 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
Fw lD P 13 CTE 0.600000E-04
qJ(u ak 13 GTB U 'ZEON480R '
2$kB^g!:o 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
H8I)D& cw 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
rAAx]nQ@ 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
jL8A_'3B 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
TIZ2'q5wg 13 PLASTIC
x s\< ! 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
/&Cq-W 14 CC 16.95417460
u<uc"KY= 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
YPGzI]\ 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
l?2 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
fkp(M 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
xGQP *nZ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
# O !2 END
Pj]^ p{> ~] V62^0 另一种广角镜头：
-3mIdZ 在本章的第一部分中，我们观察到，超过90度的输入角需要一个定制的前端，其目的是将主射线的角度减小到一个更易于控制的值，以便光线能够通过。但如果这个领域的角度小于90度，工作就简单多了。
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:e=7=|@7 本例中，搜索统计显示，待分析的128例中，共有59例由于光线追迹失败而跳过。如果在不带WAC参数的情况下运行这个宏，程序将跳过128种情况中的125种。不要跳过用例总是一个好主意，因为有希望的配置可能会被错过。当你用 DSEARCH 搜索最佳镜头设计时，WAC参数是你可以尝试的另一个参数。
ULxQyY;32 !L{mE&
镜头仍然需要额外的工作，正如之前所做的，但重点是，有了这个稍微减少的视场角，工作更简单，不需要像我们上面做的那样对前端元素进行初步的计算。
k kAg17 ^ HZ%V>8 8 在本练习中我们没有使用曲率或厚度求解，因为超广角镜头的常见问题是试图避免光线追迹失败。虽然使用解在数学上具有完美的意义，但它们可能会导致这种镜头出现问题。 此外，在设计基本完成之前，我们没有使用真正的光瞳。 真实光瞳搜索功能是强大的但不可靠，并且利用这种大角度光线和非球面系数，很容易没有解。所有这些都可以通过使用无瞳设计来避免，直到设计形状良好后再确定光瞳。
n}F$kyI V\x'w*FP 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
