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。
9{gY|2R_ wnaT~r@U' 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：
3JB?G>\! [25[c><:w" 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。
O|t@p=] 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：
JLS|G?#0 NaeG2>1 
A}(&At%n4 &E0d{ 2
S4/CL4= 镜头文件：
m nK SO RLE
+ {Qk9Z ID WIDE-ANGLE DESEARCH
)aW;w |#n WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 0dv# [ APS 5
P U0Ha UNITS
MM +,` Cv_O OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 ]8)nIT^ EP XBd/,:q 0 AIR
Fa}3UVm 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
=!rdn#K H 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
9M3XHj 1 GLM 1.50000000 55.00000000
7Y `/w$ 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
R`? '|G]P 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
fi5x0El
3 GLM 1.50000000 55.00000000
ZWZRG-:&H 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
inO)Y]|f 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
UY@^KT] END
7 &y'\ ao2Nw H## 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。
{Kn:>l$*7 *VJT]^_ CORE
16 C&Nga
`J DSEARCH
2 QUIET 2g>4fZ USE CURRENT 5 ALL
pLB~{5u>;- cg16| GOALS
MHh>~Y(h ELEMENTS 5
nVkPYeeT FNUM
2 1 IYeX\)Gv& BACK 10 SET
\k?Fu=@ STOP
MIDDLE (/x%zmY;/U STOP
FREE AfU~k!4` ASPH Q
TQXp9j uK ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
A 9 I5 FOV .2 .4 .6 .8 1
0 5]y*I DELAY OFF
$) UMRG NGRID 6
>LvQ&fAo SNAP
10 $ yd "bJK PLASTIC 5 7 9 11 13
xq#YBi, !QUICK 30 40
N~c Y ~a ANNEAL
50 10 Q 5u(,g1s}UZ NPASS 50
;+d2qbGd END
xa7~{ E, SPECIAL
AANT }n!$)W*? ACC
10 1 1 ! bf8
r ACA
70 1 10 @|3PV LUL
90 .1 1 A TOTL x4b.^5"`: END
qnFi./ GO
*{_WM}G 3aD\J_ Y 9Y E:s nT(Lh/ 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
,C4gA(')K [SnnOq Ww 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
KwEyM R! nSMw 5
请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
2[^p6s[ Y~FN` =O 最后一点：我们在上面的输入中给出了 FNUM 请求的权重。如果我们不这样做，程序将通过 UMC 求解来控制 F /number，并且得到的曲率可能非常大以至于没有光线通过。同样，对于这样复杂的设计，我们必须引导一些事情。通过在 FNUM 上添加权重，程序将最后一个面的曲率视为变量，并控制 AANT 文件中的 F /number，而不是曲率求解。
L[Z
SgRTu NeG$;z7 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：
#0;H'GO?c PWavq?SR 
MST\_s%[ rsr}%J
OrN~ Y#D DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
\J]qd4tF d&N[ \5 q 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。
"pa}']7# %jS#DVxBR 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。
<i<[TPv"; w +^z{3> 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
hxt,%al APS -9
nnw5
!q_ CSTOP
a$}n4p WAP 2
y{Fq'w!ap 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
,WvCslZ F<W`zQ46 
^@"H(1Hxu/ N:4oVi@Je
EZ N38T 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
c8R#=^ DD 4hymQ3
g 
D%WgE&wtM 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
F9N/_H*+ oB BL7/L 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
}]fJ[KbDp kdr?I9kwW 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
!= @U~X|cu |I0O|Zdv 
l.Psh7B2 
@c >a Uk2U:
7Ud 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
1cA4-,YO> @,=E[c
8 
/:<.Cn>- 
1@i 8ASL #]g9O ?0$
PkqOBU*|= 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。
%T_4n^beFQ RLE
7H,p/G?]k ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
.q!U@}k. ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
o3s ME2 FNAME 'DSEARCH004.RLE '
}@ +{;" MERIT 0.617523E-03
JQ[~N- LOG 4
yj q~O~ WAVL .6562700 .5875600 .4861300
h 8ND=( APS -9
)/B'
ODa CSTOP
2O*(F> >dT WAP 2
6wmMg i_m UNITS MM
hYj!*P)uV OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
UNc[h&@_ Dej2 -Y 0 AIR
qaj~q(j~ C 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
G"xa"hGF 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
L_k'r\L 1 GLM 1.582541321 69.489424800
<<ze84 E 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
~EV7E F 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
0-N"_1k|? 3 GLM 1.862101561 32.759137271
C}7 c:4c 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
xUKn
5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
B\tP{}P8{ 5 CC 15.35107422
jRhOo% p 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
X} -) io 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
j;3hQOl 5 CTE 0.650000E-05
NrNxI'M G 5 GTB U 'AD-5503 '
3 T<aGW1 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
a$7}41F[~s 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
OJ /l}_a 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
9"#,X36 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Kgb 3>r 5 PLASTIC
[1 ?
6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
X}Oo5SNgff 6 CC -1.63833609
sfN6ro 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
b! pG&7P 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
| M|5Nc>W 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
YpGG^;M$ 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~zcHpxO^W 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
^xpiNP!?a 7 CC -3.18613168
G(;C~kHX 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
>=WlrmI 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
tlz+ !> 7 CTE 0.600000E-04
]<zjD%Ez 7 GTB U 'ZEON480R '
o-m9}pV 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
}kCaTI?@# 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
j3J \%7^i 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@u.%z# h"1 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&2,0?ra2& 7 PLASTIC
$?e_ l
8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
5i$iUDuT>( 8 CC -0.98132904
Pf 4b/w/ 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Y[8GoqE| 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
9A-=T>| of 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Q)$RE{*- 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"E6*.EtTN# 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
da,Bnze0 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
\MY`R 9 CC -5.54999790
_UqE
-+& 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
P`HDQ/^O
9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
saj%[Gsy 9 CTE 0.600000E-04
?_ V oO 9 GTB U 'ZEON480R '
_@gd9Fi7J 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
B F,8[|%# 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
-%g$~MZ?' 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
DUAI 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
OX
r%b 9 PLASTIC
d
hp-XIA; 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
p1blPBlp 10 CC 0.92206943
[|&V$ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
n' 42CE 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
x e!([^l& 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
3 cb$g 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
mF@)l]UZ' 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
L2j7w006 11 CC -0.42284721
\a .^5g 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
3om_Z /k 11 CTE 0.720000E-04
k\NwH?ppu 11 GTB U 'OKP4 '
u@{z
xYn 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
FD+y?UF 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
$ncJc 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[2 yxTK 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
NhgzU+)+ 11 PLASTIC
K!\$ M BI 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
H E'1Wa0r 12 CC -21.87743665
xX5EhVR 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1e'Ez4* 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
j mH=W) 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
I=DvP;! 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
X;vfbF 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
b)e';M 13 CC -2.93101390
vK10p)ZV 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
?e. Ge0& 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
AB1.l
hR 13 CTE 0.600000E-04
Y!K5?kk 13 GTB U 'ZEON480R '
yG ,oSp| 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&-h z&/A, 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
yt@;yd:OEk 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_^( }6 o 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1\{_bUZ& 13 PLASTIC
Hx|<NS0}_ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
\d&/,?,Ey 14 CC 16.95417460
R=ipK63 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
A;'*>NS 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
0]._|Ubn6) 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4uV, $/ 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
O9_S"\8]@ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
2`ED?F68gH END
Gcp Aj9 {$ (X,E 另一种广角镜头：
I.qP$ j 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。
yW!+:y_N_ d${RZ}/ 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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:-.K.Ch|: 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。
[/Figr] 33*NgQ;&~' 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。
F \H^=P _Cd_i[K[ 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。
F-g 7 * yOQEF\ 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
