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。
1muB*
O Cf# [E~2 4 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：
6{/HNEI*1 -ZXC^zt 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。
zX+NhTTB 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：
~5e)h_y mouLjT&p 
%<cfjo bnS"@^M
$J8?!Xg 镜头文件：
8RS=Xemds RLE
g~EJja ; ID WIDE-ANGLE DESEARCH
/Q
Xq<NG WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 ~Dsz9 f APS 5
wGf U@!m UNITS
MM $`L!2 OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 #Fx$x#Gc@y 8I o- -Ew3 0 AIR
Jr/|nhGl5 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
</,RS5ukn 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
cfn\De%. 1 GLM 1.50000000 55.00000000
4,D$% . 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
#sLyU4QV 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
|q&&"SpA 3 GLM 1.50000000 55.00000000
1+\ZLy!5: 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
yEm[C(gZ 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
tz0_S7h END
":t'} Eg=6 4c"x&x| 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。
~@8r-[ d^5 OB8t CORE
16 vb 2mY DSEARCH
2 QUIET C( ( 7 USE CURRENT 5 ALL
$2l<X KT- i}C9 GOALS
@ I{v ELEMENTS 5
FGzMbi<l#( FNUM
2 1 CF|c4oY 82 BACK 10 SET
fI:j @Wug STOP
MIDDLE L`v7|! X STOP
FREE .qBL.b_` ASPH Q
}cDw9;~D ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
m:EO}ws= FOV .2 .4 .6 .8 1
R2ue kpP DELAY OFF
d51.Tbt#%7 NGRID 6
^{L/) Xy5 SNAP
10 sdkKvo. y0 PLASTIC 5 7 9 11 13
P GTi-o} !QUICK 30 40
}Yd7<"kp ANNEAL
50 10 Q <=fYz^|XT NPASS 50
m0 XdIC]s END
TiiMX SPECIAL
AANT :_ _z?<?( ACC
10 1 1 ]Puu: IG ACA
70 1 10 gmG
M[c \ LUL
90 .1 1 A TOTL G[34:J END
')ZM#
:G GO
+6cOL48 " k%UE^ !j"r} c` tbbZGyg5b 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
MfzSoxCb s zg q7 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
E+>$@STv# K5;
/ 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
~zEBJgeyh QFn .<@ 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。
\>}G|yL &O0@)jIV 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：
}= ) LE nm6 
.nXOv] eU a2"=M
@.JhL[f DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
njO5 YYOu nJEm&"AI 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。
,yZvT7 KW&5&~)2 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。
XJ\ j0 \EP< r 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
9NX/OctFa' APS -9
HvhP9_MB CSTOP
~_XJ v WAP 2
K nd2s~S 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。
sA(
e Tyc`U& 
&<Gs@UX~w DB1F _! 9
H zd tR 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。
|&O7F;/_ 3`V #ImV> 
N~< H` 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。
<F~0D0G (QA Rle(i 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。
EX]LH({?+L y81B3` @ 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）
EfTuHg$pe $Tc"7nYu 
w 0V =49 
Uc j
eB D_n(T ')
]`p*ZTr)\ 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。
Us5P?} ;c ye
'E 
V(-= @UW 
zOV.cI6fZz !N, Oe<
#M9rt ~4 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。
qB%?t. k7 RLE
}]i re2j8 ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
4 [\[Ho ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
BKiyog FNAME 'DSEARCH004.RLE '
!R { C MERIT 0.617523E-03
D7| =ev LOG 4
vMDX WAVL .6562700 .5875600 .4861300
_trF /U< APS -9
85QVj] nr CSTOP
UK{6 Rh ; WAP 2
3,x|w UNITS MM
@k"Q e&BQ OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
;QR nZqS v QX1rnVzg0 0 AIR
sBsf{%I[{ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
SCXH {8SS 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
G;^}, %< 1 GLM 1.582541321 69.489424800
f{m,?[1C, 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
WAzYnl'p 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
]\ fXy?2 3 GLM 1.862101561 32.759137271
g$z9 ( i+ 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
sYt\3/yL' 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
z vzS$Gpe 5 CC 15.35107422
k7R8 Q~4 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
dtXA EL\q 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
qUZm6)p6[a 5 CTE 0.650000E-05
2;82*0Y% 5 GTB U 'AD-5503 '
'dkKBLsx 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k^x[(gw 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}D/O cp~o 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
\.@fAgv 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;q8tOv Q 5 PLASTIC
G`a,(<kT; 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
FEd W e\E 6 CC -1.63833609
Z#J
cN quM 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
:^G;`T`L 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Lc0 U-!{G 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}qqE2;{ND 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
zOkIPv52~ 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
2+Y 8b:: 7 CC -3.18613168
MS_@
Xe 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
`|t X[': 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
$p(,Qz(.8 7 CTE 0.600000E-04
7tEK&+H` 7 GTB U 'ZEON480R '
C( ay7 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
( %i)A$i6a 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Qh 3V[b r 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
` |L l 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
R(i2TAaaU 7 PLASTIC
Ql%0%naq1 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
xh7 [{n[; 8 CC -0.98132904
IQ& o%
8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
* KDT0 ;/s 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
yq?7!X 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
&~%(
RO 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`|[" {j}^ 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
Ca&p;K9FR 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
VcLB0T7m\ 9 CC -5.54999790
]~')OSjw 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
zW,Nv>Ac5 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
(Wj2%*N T 9 CTE 0.600000E-04
N@o Ng}D&: 9 GTB U 'ZEON480R '
8Wa&&YTB 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
3?}W0dZ$d 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{3jV ,S 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
#Cwzk{p( 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
RR%[]M#_T 9 PLASTIC
x[ sSM: 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
M~6x&|2 10 CC 0.92206943
%LL*V| 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
m((A 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
SM<kR1bo 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;AFF7N>& 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
rvdhfM!-A 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
k:+Bex$g 11 CC -0.42284721
C*S% aR 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
M"E ]r=1 11 CTE 0.720000E-04
*jBn
^ 11 GTB U 'OKP4 '
BFCF+hU^6R 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
r N"P
IH 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Uf:G,%OYi 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
:s Mc}k?9S 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#WOb&h 11 PLASTIC
W w{|:>j 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
k 5<[N2D|! 12 CC -21.87743665
mXX9A a> 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
efK)6T^p 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
j3!]wolY 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
*ybwl Lg 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
+2}aCoL\ 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
5`ma#_zk|f 13 CC -2.93101390
m &U
$ V 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
vd4}b> 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
g{`r WKj 13 CTE 0.600000E-04
`kx+ Kc 13 GTB U 'ZEON480R '
jh3LD6|s} 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`=]I -5#.W 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
a]-.@^:_i 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`OY_v=} 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
vFKt=o$ g 13 PLASTIC
?c vXuxCm 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
.ZK|%VGW 14 CC 16.95417460
~}SOd<n)| 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
; 'o:1{Y 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
C,+ Sv- 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
aZe[Nos 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
kUl:Yj=& 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
- PHVM=: END
7VP[U, R+c
{Pl 另一种广角镜头：
` "Gd/ 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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*9R z Uw9 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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u>G#{ $) EW* 's(
Q%xvS,oI 本例中，搜索统计显示，待分析的128例中，共有59例由于光线追迹失败而跳过。如果在不带WAC参数的情况下运行这个宏，程序将跳过128种情况中的125种。不要跳过用例总是一个好主意，因为有希望的配置可能会被错过。当你用 DSEARCH 搜索最佳镜头设计时，WAC参数是你可以尝试的另一个参数。
zU+` o?al k$V.hG|6M 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。
x)X=s X. %8?s3^ o 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。
t"0Z=`Wi *):x K;o 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
