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。
} R:oWR #}8V UbJ 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：
e"Z,!Q^-L "kucFf f 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。
TQvjU!> 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：
$0]5b{i] 8zwH^q[`r 
NVDIuh ") fgQ3XZ
x26 sH5 镜头文件：
Q1H.2JXr RLE
[yRqSB ID WIDE-ANGLE DESEARCH
Aiqb*v$ WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 Q0 xQx z APS 5
#!rH}A>n+ UNITS
MM cc"<H}g>` OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 i_I` f_:>36{1^! 0 AIR
"`w*-O 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
A~L Ti 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
*LvdrPxU= 1 GLM 1.50000000 55.00000000
9,}Z1 f\% 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
5+)_d%v=6! 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
'qeUI}[ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
S:c
lyx 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
y! j>_m){w 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
)P.,h&h/ END
uYd_5
nw 3V]psZS 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。
rhN"#? -BsZw.
7P CORE
16 7 S %`]M4; DSEARCH
2 QUIET zEe ix,IU USE CURRENT 5 ALL
t4-0mNBZt$ 2 $gFiZ GOALS
%\%&1 ELEMENTS 5
pf3- FNUM
2 1 HZ\=NDz BACK 10 SET
W7IAW7w8U STOP
MIDDLE X)8Edw[?N3 STOP
FREE >DW%i\k1V~ ASPH Q
#|Je%t}~ ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
14y>~~3C4 FOV .2 .4 .6 .8 1
BkDq9> DELAY OFF
K%/g!t) NGRID 6
X`I=Z ysB SNAP
10 HA0yX?f] PLASTIC 5 7 9 11 13
AgdU@&^ !QUICK 30 40
y<y9'tx ANNEAL
50 10 Q Btc[ NPASS 50
;ZZmX]kz,M END
S's I[?\x SPECIAL
AANT ;i 3 C ACC
10 1 1 o6r
^ ACA
70 1 10 'gk^NAG2^E LUL
90 .1 1 A TOTL az Oib=3fz END
^ =H 10A GO
SN#N$] y5s 0#F<JsO|u Z0Qh7 xWve SLu d}|f;o 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。
J
{\]ZPs 4WQ
96|F 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。
83{v_M 4Y@q.QP 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
d,t'e? v <?k$ e5 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。
m] @o1J Zor Q2> 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：
?&.Eg^a" 46c0;E\9 
8;Df/ % iP?=5j=4
Wt! NLlN8 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
~ G ~:R
~ &_BT`a 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。
QWK \6 Dn;$4Dak( 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
Oxh . & 2iWxx:e 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
`Zz;[<*< APS -9
"ODs.m oq CSTOP
t$*CyYb{@ WAP 2
4)d#d y::\ 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。
qBWt(jY == ~
l c; 
7p,!<X}% `,FvYA"
rh(77x1|(G 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。
IZ+ZIR@}ci :FI 4GR* ? 
u-~?ylh 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。
Qx[
nR/ &?y VLft 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。
gz"I=9 0'^zIL#. 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）
_gP-$&JC BO-=X
78f@ 
hjY)W ; 
:8Jn?E (36 sVT\e*4m}
\ g\, 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
%!Ak]|[7 w]Vd IS 
ik|iAWy 
n$(_ (& 4krK CD>|G
1\ BQq 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。
POc-`]6 <F RLE
?hwT {h ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
ih/MW_t=m= ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
lzStJ,NPqn FNAME 'DSEARCH004.RLE '
-!z,t7! MERIT 0.617523E-03
u E{nnNZy LOG 4
Z,m;eCLG] WAVL .6562700 .5875600 .4861300
K~Hp%. APS -9
tV,Y38e CSTOP
Q[N6# C:(4 WAP 2
RzLb PSTQ UNITS MM
}[*BC5{> OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
O(oGRK<xM _ Tj` 0 AIR
^8r4tX 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
C@L8,Kj ~. 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
! FVXNl 1 GLM 1.582541321 69.489424800
F82_#|kpS 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
d*xKq"+
&E 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
|0$wRl+kN 3 GLM 1.862101561 32.759137271
Fi^Q]9.@{ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
W{2(f b 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
MH,vn</Uw 5 CC 15.35107422
bl; C =n 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
NbtNu $%t 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
h&}XG\ioNA 5 CTE 0.650000E-05
%XieKL 5 GTB U 'AD-5503 '
@4N@cM0
5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
%l7|+%M.{ 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
*@2?_b}A
^ 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"##Ylq( " 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
=c, m)\u/8 5 PLASTIC
)q48cQ 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
7#B pGQJQ 6 CC -1.63833609
0 oFRcU 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
|?Z; t AF! 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
'8 ~E 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
b ^Xq(q>5 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
>}~Pu|
_ S 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
\)pT+QxZ 7 CC -3.18613168
Qr4c':8 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
420cJ{;A 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
qUY QN2wG 7 CTE 0.600000E-04
$(ugnnJ* 7 GTB U 'ZEON480R '
ytX XZ` 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
{Y! -] _ 5 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
eh-/,vmRa 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
e!67Na0X( 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
}. x&}FqXE 7 PLASTIC
b{KpfbxcI 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
H *gF >1 8 CC -0.98132904
csV.AN'obq 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
:b&O{>M]Y 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
B|-E3v:f 4 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
mV0.9pxS 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^y,% Tv> 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
j`Xe0U< 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
p<\yp<g 9 CC -5.54999790
Wv]NFHe# 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
4A_}:nU 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
_[8BAm 9 CTE 0.600000E-04
, wT$L 3 9 GTB U 'ZEON480R '
FbVdqO 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Jp<Y2- 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i6p0(OS&D 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
TlD) E 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
{]aB3 9 PLASTIC
:66xrw 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
e5_:15%R\ 10 CC 0.92206943
p-H q\DP 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_N 5$>2 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
!Qu)JR 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
QQ4
&,d 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
-t, .A/? 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
|@]`" k 11 CC -0.42284721
@3/.W + 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
[.O 3z*[9# 11 CTE 0.720000E-04
OchIEF "N 11 GTB U 'OKP4 '
_
13M 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
E 4^zW_|xE 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
yp=(w cJ 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
v*+.;60_ 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
lS. */u*5 11 PLASTIC
, 4hQ#x 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
"=0#pH1o 12 CC -21.87743665
_VFxzM9f 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)]"aa_20] 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>qj Q;z[ 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Zk*/~f|\ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\Lxsg! wtJ 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
t = ErJ 13 CC -2.93101390
0#~e KF y 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
P%hi*0pwZ 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
\K+LK a) 13 CTE 0.600000E-04
<QGf9{ m 13 GTB U 'ZEON480R '
v%(2l|M 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
VY)!b jW. 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_Y '+E 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
SqL8MKN) 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
zfDx c3e
13 PLASTIC
-,NiSh}A 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
-7:J#T/\ 14 CC 16.95417460
H tIl;E 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
E 9_aNYD 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
yk1syN_ 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
GU99!.$ 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
: [o0Va2 d 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
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Y 另一种广角镜头：
d5gYJ/Qv 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。
ViqcJD $gm`}3C< 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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5a1)`2V2M 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。
VkCv`E nlaJ 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。
G<9UL*HU trL:qD+{( 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。
WyH2` xxX z}v6!u|iZu 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
