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。
iJzBd7 bXs=<`> 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：
Tvx1+0Z%z Pu3oQD ldV 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。
Ixa0;nxj 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：
:*Wq%Y=
4qid+ [B 8%9 C<+.R
296}LW
o !tC{"g 镜头文件：
j .q}OK RLE
1 $&@wG ID WIDE-ANGLE DESEARCH
q/ljH _- WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 X!]v4ma` APS 5
u}5CzV ` UNITS
MM KqFI2@v
OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 h5P_kZJ qfDG.Zee# 0 AIR
o X m
! 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
QL7b<xDQC* 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
&r1(1< 1 GLM 1.50000000 55.00000000
,31 ?
Aa 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
fmW{c mr| 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
Jy(G
A 3 GLM 1.50000000 55.00000000
yx]9rD1cz 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
YlrN ^rO 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
3]*Kz*i END
G8av5zR 4LTm&+(5 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
d>p' A_ m]n2wmE3n CORE
16 x%EGxs;>^ DSEARCH
2 QUIET ^ ptybVo USE CURRENT 5 ALL
4# IT" i Lwl1ta- GOALS
^%7( ELEMENTS 5
R;OPY?EeW FNUM
2 1 ^ +>*Y=fl BACK 10 SET
'n'>+W: STOP
MIDDLE q A .9X4NQ STOP
FREE
NxHUOPAJc ASPH Q
vG_R( ]d ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
l'"nU6B& FOV .2 .4 .6 .8 1
Z}S[fN8 DELAY OFF
Skt-5S# NGRID 6
kE:[6reG SNAP
10 7"(Zpu PLASTIC 5 7 9 11 13
+9Tc.3vQ !QUICK 30 40
IhNX~Jg'^ ANNEAL
50 10 Q <\#' o} NPASS 50
\GL] I. END
^\ [p6> SPECIAL
AANT LzU'6ah';5 ACC
10 1 1 ozRO:*51 ACA
70 1 10 ~[Tcl LUL
90 .1 1 A TOTL *Ypn@YpSp END
_KM?
?& GO
]d1'5F][H 7p1Y g <e UsMo< a
8k2*u 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
n[jXqFm!` lx+;<la 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
kPX +n+$ z 206fF 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
l2LQV]l NTu |cX\R 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。
0 f@+o}i=) \foThLx 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：
F=qILwd n#P>E( K 1
m'.wh|
pq)
=
3;v)f": [ DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
lq9|tt6 Z _mqU:?Q5 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。
dEk#"cvg jF?0,g 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。
3=
=["hO b=EI?XwJ 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
1?.CXq K APS -9
S( PV*e8 CSTOP
` Q*`\-8J WAP 2
E>_Rsw * 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。
b\"F6TF: (u 7Lh>6% O!"K'Bm
Y~}MfRE3z
Ir J SU_ 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。
toY_1 @}q, ';H7 Pl B3"{}0Q
ZjxF@`H 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。
L gF?1? Nw. )O 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。
: <aGZ\R5 uj3`M9 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）
3 P0z$jh"H I"> "> WXx nOLJr
"e-Y?_S7R8
4 ?BQ&d
g"/n95k< 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
4pL'c@' q?LOtN? o 3Ws (],Q
}Cu:BD.zQ
Y7S1^'E
3
YW7w>}aW 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
#K^hKx9 RLE
5mAb9F8@ ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
x;W!sO@$ ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
tpS gbGzp FNAME 'DSEARCH004.RLE '
Q b^{` MERIT 0.617523E-03
Sd6O?&( LOG 4
0 gqV>: WAVL .6562700 .5875600 .4861300
807+|Ol[ APS -9
bg|$1ue CSTOP
+^9^)Ur| WAP 2
+j: &_ UNITS MM
w
yxPvI` OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
Pjh;;k|V DQ0S]:tC 0 AIR
J0 Yb _(w 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
_!2lnJ4+5 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
%sc w]oF 1 GLM 1.582541321 69.489424800
<Ch9"1f3, 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
w#1BHx 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
2Ug_3 ZuU 3 GLM 1.862101561 32.759137271
S<(i /5Z+ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
UG.:D';3, 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
` n6cpX5 5 CC 15.35107422
{ 5 r]G 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
tzN9d~JZ 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
H^Pq[3NQ 5 CTE 0.650000E-05
xlZh(pf 5 GTB U 'AD-5503 '
GipiO5)1C 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
e_!h>=$%8 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
2+ u+9 rW 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
h HHR]e5: 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
9L7z<ntn 5 PLASTIC
y= { k7 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
f IV"U 6 CC -1.63833609
UZ/LR 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
$-DW+|p.?^ 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
g Nz 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
O4`.ohAZ 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
8/2Wq~& 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
y:\<FLR}j 7 CC -3.18613168
Eet/l]e#a 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
();Z,A 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
:&5u) 7 CTE 0.600000E-04
e| C2/U- 7 GTB U 'ZEON480R '
)T '?"guh` 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
X%-"b` 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
TS#1+f]9J< 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{ 31X 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/7B3z}rd 7 PLASTIC
1f3g5y'z5 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
zk }SEt- 8 CC -0.98132904
7/&t aw%i 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&pl)E$Y 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
]l }v 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
L]=mQo 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
?p6@uM\Q7 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
{B=64,D^7R 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
oTk\r$4eb 9 CC -5.54999790
FXk*zXn6 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
}#Up:o]A! 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
E5gt_,j> 9 CTE 0.600000E-04
B$c'^
) 9 GTB U 'ZEON480R '
Bph(\=
W 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
) cgNf]oy 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
j}lne^ h 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
tZ) ,Z< 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k=t{o 9 PLASTIC
QBmARQ 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
k FRVW+ 10 CC 0.92206943
IF&edP[V 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
W;Dik%^tg 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`$4wm0G| 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5 3+C;]J 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Fbotn( \h@ 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
\xOYa 11 CC -0.42284721
S41S+#7t* 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
5:+x7Ed 11 CTE 0.720000E-04
ko!]vHB9` 11 GTB U 'OKP4 '
<qoc)p=__ 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
mr>E'd.' 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
P2>_qyX 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
MR,>]|
^ 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
s Wj:m ) 11 PLASTIC
=f=> buD 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
<YG 42,N 12 CC -21.87743665
% T$!I (L& 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/.m x\_$ 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
c#9=o;1El 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"2!5g )iO 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
d<] eJ{ 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
\V j7%ph 13 CC -2.93101390
4\U"e * 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
22d>\u+c 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
!y1qd 13 CTE 0.600000E-04
TD ;u" 13 GTB U 'ZEON480R '
aE]RVyG@L 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
RXO}mu]Iu 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
m 2% 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Z V/g_i # 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
9$sx+=( 13 PLASTIC
N mNj 0& 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
,[| i^ 14 CC 16.95417460
VyI M ,glu 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2Zq_zvKUt 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
q\s>Oe6$ 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
V[* <^% 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
LqQ&4I 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
i1qmFvksl END
d ~CZ9h 1A7(s0J8 : 另一种广角镜头：
0V gsV; 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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y0:d ;|vn;s/ 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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9Kc;]2m
Xj 6 ?,J 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。
AbMf8$$3SH ti ic>j\D 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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GOpW 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。
x]"N :t $.Qq:(O:6 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
