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"; ;Fk#5 {No
Y`j5S 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：
X|Rw;FY MR}h}JEx0 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。
.ovG_O 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：
pWOK~=t *EllE+M{n 
'H8;(Rw $c1xh.
kmu r={IR 镜头文件：
k r ga!,I RLE
M=#'+CF}W ID WIDE-ANGLE DESEARCH
Y"UB\_= WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 [/GCy0jk APS 5
;nbbKQ]u UNITS
MM =l+~}/7'Z OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 !.@F,wZvY [|tl Tk 0 AIR
YF6 8 Ax] 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
I 'e`?H t 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
,}a'h4C 1 GLM 1.50000000 55.00000000
gH:+$FA 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
Ux+UcBKm- 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
Sgq" 3(+%, 3 GLM 1.50000000 55.00000000
v&r\Z @% 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
2f0qfF 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
?~=5 x END
< gu> 06 RI&V:1 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 Is=%6""& a_U[!`/ w CORE
16 , ePl>m:Z
DSEARCH
2 QUIET P&5k O;ia USE CURRENT 5 ALL
EPd
NT;cTa=; GOALS
fX{Xw0
ELEMENTS 5
-s&7zqW FNUM
2 1 xFp?+a BACK 10 SET
W,bu=2K6 STOP
MIDDLE V (P 1{g STOP
FREE o@uZ U4MM ASPH Q
qc"PTv0q ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
tf4cl zSTa FOV .2 .4 .6 .8 1
\ fSo9$ DELAY OFF
i<-a-Z+^ NGRID 6
BNq6dz$ J SNAP
10 oz&RNB.K PLASTIC 5 7 9 11 13
t-?#x
!QUICK 30 40
!P@4d G ANNEAL
50 10 Q P 9?I]a)G NPASS 50
ra}t#Xt` END
SdN xSD$Q SPECIAL
AANT 6ac_AsFK ACC
10 1 1 $ 9
k5a ACA
70 1 10 ^a?g~G LUL
90 .1 1 A TOTL 6!Uk c'r END
K:54`UJ GO
;YY nIb( 9T%b#~?3P d5 #z\E?? q]#j,}cN9 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。
:uB(PeAv* K96N{"{iI% 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) f6`W(OiE 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
Rh%C$d( xwa@h}\# 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。
j 026CVL (N?nOOQ 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：
z C 7 b [7h/ 2La# 
4P}d/w?'KL b]g#mQ
hQwUw foe@ DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
hp$1c .$a|&P=S 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。
9gac7(2`) l._g [qa 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。
_V(FHjY \]0+J 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
cv-;fd>' APS -9
%|B$y;q^3 CSTOP
5V8`-yO9 WAP 2
+Ou<-EQV 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
z-^/<u1p e,
}{$HStZ 
S2:G #%EAa ;E0x#JUrw
z?W kHQ9 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。
lm|s% /Nns3oE 
1pP q)}=+ 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。
6\US eZh g=jB'h? 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。
t(1gJZs>kX zI CAV -& 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）
??z&w`Yy, R~BFZF>: 
Z_s]2y1 
y\Wp} } Lw`}o` D
o.wXaS8 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。
?dmw z4k0 )3^#CD 
K0Lc~n/ 
\ m(>Q DI[
HG^~7oMf 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。
wlpcuz@ RLE
.J?RaH{i ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
7p M&))R ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
^ # 3,*(S FNAME 'DSEARCH004.RLE '
:=\`P MERIT 0.617523E-03
2 ]}e4@{ LOG 4
2=$ F*B>9 WAVL .6562700 .5875600 .4861300
|-xKH.' n APS -9
4%7Oaf>9 CSTOP
\zzPsnFIg WAP 2
:3D[~-/S UNITS MM
99~ZZG OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
rB_ESNx 3935cxT1U 0 AIR
P_(< ?0l 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
2[ Xe:)d 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
o<rbC <
U 1 GLM 1.582541321 69.489424800
lHO.pN `2 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
orhze Oi\ 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
1-Q>[Uz, 3 GLM 1.862101561 32.759137271
RQ,X0 pS 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
JC9OL .Ob 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
+f,I$&d.V 5 CC 15.35107422
j#${L6 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
mV}e Mw 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
}DQ[C& 5 CTE 0.650000E-05
@'"7[k!y; 5 GTB U 'AD-5503 '
^9XAWj" 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7e G@)5Uy 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
aZCxyoh + 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
a KIS%M#Y 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
>Sm#-4B- 5 PLASTIC
$it>*% 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
#!4`t]E<
6 CC -1.63833609
x5,| kJ9S 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
wV'_{ /WM 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
F8B:P7I 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1wW4bg 5 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z$S0X $q} 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
D1EH T} 7 CC -3.18613168
:KsBJ>2ck 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
6+Y@dJnPT 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
<9`/Y"\ p 7 CTE 0.600000E-04
:U-yO 9!j 7 GTB U 'ZEON480R '
)T@+"Pw8t 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Q#Xa]A - 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
uU1q?|4 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
WiFZY*iu5 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_RX*Ps= 7 PLASTIC
_? u} Jy_ 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
HK<oNr.d52 8 CC -0.98132904
K\$z,}0 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
| sDp>.. 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
YrTjHIn~w 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
O9Yk5b; 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
}:+P{ 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
QM'>)!8 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
0vM,2:kf* 9 CC -5.54999790
bc\?y2
3 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
^7C,GaDsn 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
v9Ez0 :) 9 CTE 0.600000E-04
Yq:TW eZ D 9 GTB U 'ZEON480R '
;^P0+d^5C 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
=4 W jb 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
\>4x7mF! 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
zxvowM 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
iPrAB* 9 PLASTIC
{1W,-% 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
|R (rb-v 10 CC 0.92206943
]j< &
:_ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\K(#
r= 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5va ;Ol4 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
]yA_N>k2K 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
6}PoBhgSg- 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
=JB1 ]b{| 11 CC -0.42284721
U
KdCG.E9^ 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
JC4Z^/\. 11 CTE 0.720000E-04
E)F"!56lV 11 GTB U 'OKP4 '
Xr pnc 7 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)nUTux0K\ 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
U+g<lgH1J 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
3/2G~$C 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
pw1&WP&?3 11 PLASTIC
T8a!"lPP7 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
o<%s\n 12 CC -21.87743665
WK 6|e[iP 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
5K?%Eo72!= 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
84ma X' 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1( WNrVm; 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;]SP~kG 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
<2 S?QgR , 13 CC -2.93101390
W>`#`u 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
(Y]G6>
Oa 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
N^K@$bs4^ 13 CTE 0.600000E-04
F#Xzh Ds 13 GTB U 'ZEON480R '
d<4q%y'X{ 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
) F 4P-u 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
/h73'"SpDy 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i fbO< 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
?TVR{e: 13 PLASTIC
Oe}6jcb6& 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
d5 12Y[ R 14 CC 16.95417460
1]Gp \P} 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"WHt9 yZ 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Md ,KW# 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
3L(vZ2& 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
XvspE}~y 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
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&c1zEgl ;?0r,0l2$ 另一种广角镜头：
w@ =U f7 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。
Vt D:'L- "#a,R ^J 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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4I^8f||b _ 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。
L5yv}:.U Ro|% pT 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。
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9R 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。
)S 6"I z wJ Vi9sO 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
