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。
.gI9jRdKw F,X JGD * 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：
|nO }YU\E q{.~=~ 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。
t aOsC! Bp 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：
3lNw*M|") P q(
)2B 
5?|PC. < YuI}d~'
K9Pw10g' 镜头文件：
g/,O51f' RLE
.]Z,O>N ID WIDE-ANGLE DESEARCH
~#[ ZuMO? WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 v aaZ APS 5
[g*]u 3s UNITS
MM jdVdz,Y OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 4U:+iumy2 !!t@ H\ 0 AIR
n1c Q#u 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
fKT(.VN q5 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
fI0L\^b% 1 GLM 1.50000000 55.00000000
#kGxX@0 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
on1mu't_; 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
RrqZ5Gonj 3 GLM 1.50000000 55.00000000
5(OF~mX# 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
~L zTqMHM 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
';7|H|,F END
({x<!5XL ^SRa!8z$W 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
z'X_ s.9F /7 zy5 CORE
16 l@YpgyqaL DSEARCH
2 QUIET ]t3
NA*mM USE CURRENT 5 ALL
Sq==)$G g@" 6QA P GOALS
Vb X$i!>8 ELEMENTS 5
f:g<Bz=u)* FNUM
2 1 -nT+!3A8 BACK 10 SET
Onoi6^G STOP
MIDDLE zR3Z(^]v STOP
FREE O " 9f^y* ASPH Q
,K6]Q |U@r ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Y<.F/iaH FOV .2 .4 .6 .8 1
c#;LH5K I DELAY OFF
BmUzsfD NGRID 6
et ]*5Y 6 SNAP
10 YKvFZH) PLASTIC 5 7 9 11 13
_?_Svx2 !QUICK 30 40
RN:#+S(8 ANNEAL
50 10 Q .]H]H *wC NPASS 50
L ou4M END
qkUr5^1 SPECIAL
AANT aLXA9? ACC
10 1 1 cuk2\> Xl ACA
70 1 10 j) I K LUL
90 .1 1 A TOTL 7RD` * s END
nZ7v9o9 GO
,em6wIq, 1I^Sv 6l
vx p
go\(K0 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。
q%:Jmi> (Fgt #H(B 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。
r IK|} 5 ?s"v0cg+ 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
#1bgV }5tn 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。
/?XfVhA:A 4l`g AE$ 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：
{M~!?# <K N[+dX_h 
nG%j4r ; #Aan v
l *:p== DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
P/PS(` \!V6` @0KC 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。
;W*$<~_ -5ec8m8 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
"&+0jfLY+ TQ2Tt " 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
99:L#0!.W APS -9
QF>[cdl?8 CSTOP
t@HE. h WAP 2
v/haUPWF\ 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
Hf-F-~ E h B+ t
pa 
t2SZ]|C 8say"Qz
)nk>*oE 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
~3Y NHm6V K/,lw~> 
&L?Dog o 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
db XG?K][ I^|bQ3sor 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
"}EbA3 '~cEdGD9H 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
HY:@=%R g0U
?s 
3*TS
4xX 
t;1NzI$^ e.GzGX
D/Wuan?yPN 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。
{L eEnh- ]O\W<'+V 
mN*P 2 * 
7| T :TbY> 'x0t,
;g
:jX~]1hpmA 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。
=KZ4:d5 RLE
hF 1/=;> ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
80EY7#r@w ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
dW`D?$(@, FNAME 'DSEARCH004.RLE '
0R]CI MERIT 0.617523E-03
% ze1ZWO{ LOG 4
|@ HdTGD WAVL .6562700 .5875600 .4861300
aVYUk7_ < APS -9
<X |h * CSTOP
[s2V-'2 WAP 2
`Vi:r9|P UNITS MM
k#(c Z OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
`[\phv #0D.37R+k 0 AIR
}(K6 YL 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
o4;Nb|kk9+ 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
Mg$9'a"[\ 1 GLM 1.582541321 69.489424800
,Tl5@RN 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
GvOA s-$ 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
eNFUjDm 3 GLM 1.862101561 32.759137271
\ c&)8.r 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
}j1Zk4}[x 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
^gyp-
! 5 CC 15.35107422
V2,WP 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
'[8b0\ 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
)''wu\7A)' 5 CTE 0.650000E-05
'>Y
2lqa 5 GTB U 'AD-5503 '
{ NJ>[mKg 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
HJR<d&l;p 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
cv A\C _ 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
..!-)q'? 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)<F\IM 5 PLASTIC
~,68S^nP)H 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
B7MW" y 6 CC -1.63833609
*h:EE6| 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
S\5k' ifh 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
qo- F9u1 J 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
dt+
4$ 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
ue "?S6 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
zD;]
sk4 7 CC -3.18613168
Z3>xpw G 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
~x"79=!W 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
xPup?oP > 7 CTE 0.600000E-04
~vV )| 7 GTB U 'ZEON480R '
JvL'gJ$70 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\_AEuz3
F 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
78C J 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Gc!8v }[7J 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\%Rta$ O?S 7 PLASTIC
=awO63j> 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
wrYQ=u#Z 8 CC -0.98132904
IW o~s 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`L#?eQ{ 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iv+jv2ZF% 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;kW}'& Ug 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)?&kQ^@v 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
Ja v2A6a 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
*P R_Y=v% 9 CC -5.54999790
L ?27q 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
6//FZ:q 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
^;$a_$ | 9 CTE 0.600000E-04
} FiN 7# 9 GTB U 'ZEON480R '
+c8AbEewg 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
E97+GJ3 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
nQ17E {^pR 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iEVA[xy=D 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
pJIE@Q|hi 9 PLASTIC
Vt=(2d5:p 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
+^ DRto= 10 CC 0.92206943
PT#eX S9_ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
&s^>S? L- 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
04PoBv~g 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
#;LMtDaL 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Cz@FZb8 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
/;NE]{K 11 CC -0.42284721
3zTE4pHzu+ 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
Yuo1'gE+ 11 CTE 0.720000E-04
`X<`j6zaG 11 GTB U 'OKP4 '
=Xy`"i{`( 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
[TK? P0 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6~F#F)C' 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
P% +or * 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
. pIR/2U\F 11 PLASTIC
:#w+?LA* 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
]LBvYjMY 12 CC -21.87743665
qE`:b0FT 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
|5~wwL@LW7 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
dmaqXsU8q 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}kCn@ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Q5y
q"/=[a 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
3 "l
F 13 CC -2.93101390
@0ov!9]Rw- 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
6<s(e_ 5f 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
+t>*l>[ 13 CTE 0.600000E-04
<,@H;|mZ 13 GTB U 'ZEON480R '
<DXmZ1 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
KIKq9 * 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4aN+}TkH@G 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
0n*rs=\V G 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
kQwm"Z 13 PLASTIC
?UZ$bz 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
7~ * ;=,mw 14 CC 16.95417460
r}R^<y@I 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
AJ\VY;m7F 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
niYz9YX 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i'!jx. 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
CO:*x,6au 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
t}]9V D9
END
|I}A> XG 7sud/* +F 另一种广角镜头：
r T f lk 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。
_b0S / [Bl 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
5 6Sh
U~{Sa+ .'5'0lR5
l5=u3r9WYC 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。
O1?B{F/ e n5bXQ 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。
uX<+hG.n} (| g").L 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。
C~ZE95 g VLh%XoQx[ 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
