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。
&B Ra5` Pc2!OQC'"" 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：
?)186dp 2`TV(U@ 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。
~?FhQd\Q 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：
?{e}ouKYX1 *UJ4\ 
;j7G$s9 :mW<
E
<f M}Kk 镜头文件：
q=Vh"]0g RLE
EO~L.E%W ID WIDE-ANGLE DESEARCH
D:f=Z?L)> WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 %qiVbm0 APS 5
*tgu@9b UNITS
MM Tjhy@3 OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 S_/S2(V" *BdH
&U 0 AIR
R TpNxr{[ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
U3Z=X TB 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
0Q`v#$?": 1 GLM 1.50000000 55.00000000
L!lmy&1 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
`;J`O02 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
1^^8,.' 3 GLM 1.50000000 55.00000000
{: |3V 7X 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
fBj)HoHQW 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
`Z8k#z'bN END
BdF/(Pg w.a9}GC 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。
!*Eu(abD -v.\W y~\ CORE
16 }cr'o"4 DSEARCH
2 QUIET {
]_j)R USE CURRENT 5 ALL
V`1{*PrI@L j~G(7t GOALS
dpw- a4o} ELEMENTS 5
Cj<8r S4+ FNUM
2 1 nqm=s nh BACK 10 SET
oV0T
STOP
MIDDLE X Fvl STOP
FREE BEvY& 3%l ASPH Q
5dI=;L >D ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
tVEe) QX FOV .2 .4 .6 .8 1
fy4zBI@ DELAY OFF
vxj:Y '} NGRID 6
5P%#5Yr2 SNAP
10
}o*A>le PLASTIC 5 7 9 11 13
N =KtW?C !QUICK 30 40
Q(nTL WW ANNEAL
50 10 Q j2<+[h- NPASS 50
TZ5TkE;1 END
eIY`RMo
( SPECIAL
AANT YHQ]]#' ACC
10 1 1 CTRUr" ACA
70 1 10 <1 l% | LUL
90 .1 1 A TOTL jez0 A END
p eO@ZKmM GO
A}(]J!rc $|- Lw!)D *k62Qz3 2c 0;P
#ol 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
?J2A1iuq3 Q_0+ N3 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
fq6Obh=A# eTvWkpK+ 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
Lz. khE< 0BlEt1e2T 最后一点：我们在上面的输入中给出了 FNUM 请求的权重。如果我们不这样做，程序将通过 UMC 求解来控制 F /number，并且得到的曲率可能非常大以至于没有光线通过。同样，对于这样复杂的设计，我们必须引导一些事情。通过在 FNUM 上添加权重，程序将最后一个面的曲率视为变量，并控制 AANT 文件中的 F /number，而不是曲率求解。
7,+eG">0 W3tin3__
好的，我们的输入已准备就绪，因此我们运行此 DSEARCH 文件。大约两分钟后我们看到了结果：
E5n7
< kk- <+R2 
kg]6q T;Y ly17FLJ].
+9b{Y^^~T DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
I]v2-rB&- z/ 1$G" 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。
:}zyd; Rc z_ $c_J 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。
]u |v7}I4 6M T
(k: 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
~4{q APS -9
ju{Y6XJ) CSTOP
d j Ojd, WAP 2
Y7}T uy dC 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。
!Zj ]0 ,^ g8##Be 
I/Vw2 [ ulub|
Kd5'2 "DI 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。
>o?v[:u* 4|`>}Nu 
<u!cdYo@ 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。
sE% $]Jp n^4R]9U 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
(?r,pAc: (SBhU:^h 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
a V 'bI &W@2n&U.q 
."$t &[;s 
'[{<a Eo :25LQf^nz
E nM 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。
}m j9$=B4 M/?,Qii 
B}iEhW O6 
]c/E7|0Q YZg#H) w%
WTfjn |a 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。
l a3B`p RLE
>$4# G)s ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
_?
gCOr ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
,QcS[9$ FNAME 'DSEARCH004.RLE '
m-Eh0Zl>Z MERIT 0.617523E-03
g_Z
tDxz LOG 4
w>%@Ug[" WAVL .6562700 .5875600 .4861300
_ox+5?> APS -9
FJ;I1~?? CSTOP
h:?^0b!@ WAP 2
oACAC+ CP UNITS MM
w 9dkJ o OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
pE5v~~9Ikv 3Z
b] @n 0 AIR
3 _ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
-'&/7e6>y 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
)'djqpM. 1 GLM 1.582541321 69.489424800
vY4s U@+V 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
KNVu[P)rv 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
xa~]t<2 3 GLM 1.862101561 32.759137271
W7S~~ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
U Y',n, 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
} s~c(sL?; 5 CC 15.35107422
Q\$3l'W 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
}Pcm'o_wT 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
r W{!8FhI 5 CTE 0.650000E-05
.IeO+RDQ 5 GTB U 'AD-5503 '
:7v'[b 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
M et]|& 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
23}` e 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
n>Ff tVZNJ 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
5;a*Xf%V 5 PLASTIC
b,xZY1a 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
jeC=s~ 6 CC -1.63833609
f"ezmZI 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
]S6Gz/4aV+ 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}Le]qR9Y] 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6Tl6A>%s 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
-o ).<&# 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
4b;Mb 7 CC -3.18613168
M8/a laoT 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
}v ZOPTP 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
QN:v4,$d 7 CTE 0.600000E-04
n7Ao.b%uk- 7 GTB U 'ZEON480R '
51|ky- 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#Bd]M#J17a 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
QNNURf\[( 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Lljn\5!r< 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
MGg( d 7 PLASTIC
:`bC3Mr 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
aO' #!k*R 8 CC -0.98132904
}p)K6!J0 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"=h1gql' 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
.biq)L e 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
' )m!48 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<Ky-3:pxeM 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
Pe,>ny^J1 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
9zp!lw~;+ 9 CC -5.54999790
4E$MhP
9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
wI.aV> 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
/5@YZ?|#2 9 CTE 0.600000E-04
|2(q 9j 9 GTB U 'ZEON480R '
UC! mp?
9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
|L2 >|4 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
?cV,lak 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{;yO3];Hqw 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<FT7QO$I 9 PLASTIC
\nl(tU#j 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
>xFvfuyC 10 CC 0.92206943
}`tSRB7 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`^M]|7 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
?
wS}' 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
&W<7!U:2m 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
R/hf"E1 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
3jx%]S^z| 11 CC -0.42284721
HbTVuf o 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
Bkcwl 11 CTE 0.720000E-04
({uW-% 11 GTB U 'OKP4 '
xl}rdnf} 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
LmrdVSs_ 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{:X'9NEE 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1By tu >2 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
x YS81 11 PLASTIC
bZu'5 +(@ 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
YI0
wr1N 12 CC -21.87743665
v">?`8V 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
bC{4 a_B 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
cO?*(e1m= 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@ Z5q2Q 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
wuqe{? 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
W}(A8g#6 13 CC -2.93101390
I68u%fCv 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
;UdM8+^/V] 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
_ "8 n&=+ 13 CTE 0.600000E-04
o[C^z7WG0 13 GTB U 'ZEON480R '
te@m#` p9 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
h RkCB 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
J/1kJ@5 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@*;x1A -]V 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
*!5CL' 13 PLASTIC
N?\X 2J1 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
)_#V>cvNG 14 CC 16.95417460
+B ? qx
Q 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
PRh C1# 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{oQs*`=l> 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
pbMANZU[ 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_>gz& 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
3.&BhLT END
6)INr,d 1/dL-"*0 另一种广角镜头：
o}N@Q-i gq 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。
* D]:{#C* L8 P0bNi 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
EP >u% ]#
fNN l1Vls N[{ rsUBd
iI GK "} 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。
HE}0_x. *C*J1JYp+ 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~9IAXP` x'|ty[87 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。
De$~ *2 /T _M't@j 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
