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。
4eDmLC"Y
* "u3fs 2 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：
=|j*VF 2y" HM(bR"E 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。
1 Ovx$ * 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：
tkm~KLWV&7 B` t6H 
\UkNE5 e{q p!N1!
Xy3g(x] 镜头文件：
qY*%p RLE
46Y7HTwE ID WIDE-ANGLE DESEARCH
8o%<.] WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 V{ a}#J APS 5
2yi*eR UNITS
MM
]*kP> OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 mlsvP%[f. #2ZrdD"5kQ 0 AIR
~x +:44* 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
L:k@BCQM 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
$w";*">:0 1 GLM 1.50000000 55.00000000
rS, * s'G 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
4X (1 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
j :de}!wc 3 GLM 1.50000000 55.00000000
f lm,r<*} 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
ZPxOds 1m 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
~]6Oz;~<3 END
k`iq<b 6bA~mC^& 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
{=pP` HD0 I49= ozPP CORE
16 SoM
]2^ DSEARCH
2 QUIET y$r?t0 USE CURRENT 5 ALL
L& 3Ar' =oKPMmpCZ GOALS
$fj"* ELEMENTS 5
6f5sIg FNUM
2 1 ]
fwTi(4y BACK 10 SET
')yF0 STOP
MIDDLE W:;` STOP
FREE F_M~!]<na ASPH Q
JUaKj@a| ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
nfd?@34"A2 FOV .2 .4 .6 .8 1
u}@% 70A DELAY OFF
Li<266#A! NGRID 6
s6eq?1l 3 SNAP
10 2!~>)N PLASTIC 5 7 9 11 13
k{u%p < !QUICK 30 40
?G%, k
LJJ ANNEAL
50 10 Q CB{k;H NPASS 50
B#Oc8`1Y END
WkU) I2oH SPECIAL
AANT ? XTg%U
ACC
10 1 1 |]]pHC_/W ACA
70 1 10 ay7+H7^|hZ LUL
90 .1 1 A TOTL NdED8 iRc END
,{mf+ 3&$, GO
7 ]HIE]# DT7-v4Zd ?`[ uh% R^Eu}?<f
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。
;Cp/2A}Xx \ /X!tlwxh 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。
U~zN*2- x x`8>2T#e 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
7 gR;
"ppb%= 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。
c_8 m Q <J_, 9&\J 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：
k
@/SeE (=&bo p 
n-| i 2" {] A;@
DGuUI}|) DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
F# 37Qv m LxwJ 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。
`))J8j" |EEz>ci 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。
: z,vJ~PW [@l
v]+@ 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
Qmc; s{-r; APS -9
|9i/)LRXe CSTOP
"62Ysapq+ WAP 2
T[$hYe8%^ 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
s"Pk-Dv 4;~lpty 
Kd[`mkmS 02 c.;ka3
e !x-:F#4j 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
n~>CE "q )1yUV*6 
\S@ =zII_ 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
=`.5b:e t:j07 ,1~ 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
^)P5(fJ ' ^L 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
D30Z9_^%: nF
y7gA| 
U!UX"r 
{aa,#B] i aKU8"
5
3/|{>7]1 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
d~bH!P ^A$XXH ' 
28qWC~/9 
m _ONsZHy WMRgf~TY=2
U,3K6AZA 7 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。
C]cT*B^ RLE
LFM5 W&? ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
( =/L#Yg_ ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
bzL;)H4Eo FNAME 'DSEARCH004.RLE '
52R.L9Ai MERIT 0.617523E-03
73Zs/ LOG 4
6!PX!
Uk F WAVL .6562700 .5875600 .4861300
^>}[[:( 6/ APS -9
*E q7r>[ CSTOP
uC ;PP=z WAP 2
8i$`oMv[y UNITS MM
b0CaoSWo OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
[B;Ek \ 5W I8wVvs;k 0 AIR
1UWgOCc 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
[ #fq yg 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
Y `p&*O 1 GLM 1.582541321 69.489424800
QL!+.y% 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
qBrZ g 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
T7nX8{l[RG 3 GLM 1.862101561 32.759137271
: v ~ q 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
pY5HW2TsY| 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
ba:^zO^ 5 CC 15.35107422
&IY_z0 = 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
e~[z]GLO% 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
1ORi]` 5 CTE 0.650000E-05
*G"#.YvE 5 GTB U 'AD-5503 '
[4yQbqe; 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Yzx0 [_'u 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
hf5SpwxLiH 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
PS; *N 8 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
jmVy4* P_ 5 PLASTIC
e[o
;l
6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
C8zeqS^N 6 CC -1.63833609
k(Xv& Zn 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k$- q; VI 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
U C$+&&rO 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
N>\?Aeh 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
>x0lSL0y 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
p arG 7 CC -3.18613168
``CADiM:S 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
>5W"a?( 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
N2Hb19/k 7 CTE 0.600000E-04
RIx 6& 7$ 7 GTB U 'ZEON480R '
2{:
J1'pC 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
?2>v 5p 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
hvZR4|k> 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
*dgN pJ 9 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
z hL,BTH 7 PLASTIC
=x]dP . 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
="E
V@H?U 8 CC -0.98132904
YIq fGXu8 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
m(]Ix I 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
> PA,72e 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
?LM'5 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L #b Q`t 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
e:occT 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
"b 7C0NE 9 CC -5.54999790
bUL9*{>G 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
)C6 7qY[P 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
xK 'IsMo[ 9 CTE 0.600000E-04
^ Z+ D7Q 9 GTB U 'ZEON480R '
:N:8O^D^< 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
fdHxrH >* 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
g+*[CKO{ 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6[7k}9`alz 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
d69VgLg 9 PLASTIC
wB"Gw` D 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
;Nij*-U4~ 10 CC 0.92206943
y$NG . .S 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
63$m& ]x 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
:E*U*#h/ 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
&| ] ^ u/ 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
mr.DP~O:9p 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
4/_|Qy 11 CC -0.42284721
P://Zi6> 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
M qH~L?~}| 11 CTE 0.720000E-04
yK3z3"1M? 11 GTB U 'OKP4 '
gu& oCT 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\ } f* 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^123.Ru| t 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
L\ DaZ(Y 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1A`";E& 11 PLASTIC
e vuP4-[y 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
KYN{iaj 12 CC -21.87743665
M+:wa@K l 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
g.s oN qt= 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Df^S77&c! 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
IrC=9%pd$R 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~G:7*:[b 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
Pq%cuT% 13 CC -2.93101390
Fwqf 4& / 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
'"^JNb^I 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
;wrgpP3 13 CTE 0.600000E-04
]+P &Y: 13 GTB U 'ZEON480R '
Zlo,#q 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
eH{ 9w8~ 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
wt;aO _l 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
g G>>ynn 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
c2/HY8ttRD 13 PLASTIC
(%}C 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
Xg,BK0O 14 CC 16.95417460
bk]|C!7$ 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_!zY(9% 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
qZe"'"3M 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
M5uN1* 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
IIk J"Qg. 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
s=4.Ovd\ END
ev $eM 9K!='u` 另一种广角镜头：
r8rR _ M{P 在本章的第一部分中，我们观察到，超过90度的输入角需要一个定制的前端，其目的是将主射线的角度减小到一个更易于控制的值，以便光线能够通过。但如果这个领域的角度小于90度，工作就简单多了。
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2k 点击打开 C45M2，我们使用 DSEARCH 本身，没有添加前端，并指定广角校正
参数(WAC)为50度，此镜头的最大视场角为86度而不是92.4度
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{QID @ 本例中，搜索统计显示，待分析的128例中，共有59例由于光线追迹失败而跳过。如果在不带WAC参数的情况下运行这个宏，程序将跳过128种情况中的125种。不要跳过用例总是一个好主意，因为有希望的配置可能会被错过。当你用 DSEARCH 搜索最佳镜头设计时，WAC参数是你可以尝试的另一个参数。
^ d qEOW v &n &i? 镜头仍然需要额外的工作，正如之前所做的，但重点是，有了这个稍微减少的视场角，工作更简单，不需要像我们上面做的那样对前端元素进行初步的计算。
iq$/ 6!t e^ yB9b 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。
VzesqVx "dOzQz* E 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
