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。
L ^r#o-H< ty8q11[8 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：
1 auIR/=- sfpZc7 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。
y%&q/tk 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：
.iYJr;9`d 5VfyU8)7X 
KN^=i5K+Y Sgeh %f
pd:WEI
, 镜头文件：
R "-mKT} RLE
aHV;N#Lx3 ID WIDE-ANGLE DESEARCH
@D]5c ivm_ WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 5[8xV%>; APS 5
DHy q^pJ UNITS
MM b(,M1.[qt OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 R A` N, 0 AIR
&u]8IEv}u 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
S4Pxc
]! 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
Fe# 1 1 GLM 1.50000000 55.00000000
h&M {]E9= 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
.8 2P(}h 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
>f|||H}Snw 3 GLM 1.50000000 55.00000000
034iK[ib" 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
?1* cO:O 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
^-TE([ bW END
r7RIRg_ ; @0;pY 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。
/}((l%U E. E:, / !9n CORE
16 ?so=;gh DSEARCH
2 QUIET 4(#'_jS USE CURRENT 5 ALL
kVuUjP6(c vt/x
,Y GOALS
v3*_9e ELEMENTS 5
X@ --m6- FNUM
2 1 t*=CZE - BACK 10 SET
.H escg/S STOP
MIDDLE 2% MC Yn STOP
FREE %p Ynnfr ASPH Q
R#s )r ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
P:hBt\5B FOV .2 .4 .6 .8 1
*2ZjE!A DELAY OFF
UBv,=v NGRID 6
To\QjP- SNAP
10 Fh)IgzF j PLASTIC 5 7 9 11 13
Ka'=o?'B5 !QUICK 30 40
O+nEXS\rQ ANNEAL
50 10 Q Wt*cIZ NPASS 50
g!|=%( G= END
ISzqEi SPECIAL
AANT )~ & CvJ ACC
10 1 1 R]JT&p|w.1 ACA
70 1 10 bc7/V#W LUL
90 .1 1 A TOTL <h!_>:2L END
_Ym]Mj' ln GO
<S5 BDk L s
G\OG SDC4L <! -r!. 9q 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。
2\R'@L*
w{{gu1#]G 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。
T5|q RlW gGR"Z]DBk 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
)n1_(; mJ<=n?{Z 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。
I^* Nqqq _;W.q7 b] 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：
t;){D:]k ]q\b,)4
e 
W}nlRbN? $&Gu) 4'+
gBd]B03 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
R%Hi+#/dr- !:) s"|= 现在需要进一步改进设计。运行 DSEARCH 产生的优化 MACro，镜头的性能变化很小。
[ m- >5H QfmJn(( 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
yyR0]NzYUD XUrXnz|> 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
,1hxw< sNR APS -9
!'Ak&j1:` CSTOP
c& < Fr[AK WAP 2
=WyDp97@+ 来在表面9上放置一个真正的光阑。然后我们从 PANT 文件中删除变量 VY 0 YP1，修改 DESEARCH_OPT 中厚度变量声明为 VLIST TH ALL,优化并模拟退火。
|O3q@ "x%Htq@ 
%J#YM 'g 2L!u1
. 28<tEf 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
;:iY) } 6=kEyJT' 
~cWAl,(B<F 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
7 G)ZN{' 5sdn[Tt# # 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
/ {Is0+) S&e0u%8mc 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
a,Sw4yJ!Q W'els)WJ|x 
*F WMn. 
}pDqe;a{ r=Gks=NX"
9y6-/H
, 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
Y21g{$~Q{ ) g0%{dfJ 
v/@^Q1 G/: 
3s5z
UT; \$R_YKGf1G
bw (a6qKK 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。
+ 00b)TF RLE
:v0U|\j8/V ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
,Z aRy$? ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
s:?SF. FNAME 'DSEARCH004.RLE '
f W!a|?e$ MERIT 0.617523E-03
`-.%^eIp LOG 4
A8xvo/n$ WAVL .6562700 .5875600 .4861300
B|Du@^$ APS -9
E{`kaWmC&~ CSTOP
_uWpJhCT WAP 2
Q`~jw>x UNITS MM
Amp#GR1CA OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
,%6P0#- |<HPn4
,X 0 AIR
tG:25 T0 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
u&^b~# T 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
vhe>)h*B 1 GLM 1.582541321 69.489424800
r~E=4 oB7 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
5:\},n+VE 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
mGtdO/C#B 3 GLM 1.862101561 32.759137271
I*o() 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
\ jh'9\ 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
+"x,x 5 CC 15.35107422
neB\q[k 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
t=rEt>n~L 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
W~6EEyD% 5 CTE 0.650000E-05
"76 ]u) 5 GTB U 'AD-5503 '
`
w=>I 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2- &k^Gl!: 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
;}7Rjl# 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
I*%-cA%l 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
NYyh|X:m 5 PLASTIC
w ZG\>9~ 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
bT\1 > 6 CC -1.63833609
2I%MAb&1@ 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1uG"f<TsR 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
7 zA'ri3w 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
83E 7k]7] 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
ht7l- AK 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
"/ )#O~ 7 CC -3.18613168
_|iSF2f,X 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
V\t.3vT 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
M:XSQ["6>V 7 CTE 0.600000E-04
wE[]6\_x1 7 GTB U 'ZEON480R '
_+p4Wvu~0 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Mxe}B' 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
c$ao:nP)D 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
)n+Lo&C< 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
5}:-h> 7 PLASTIC
M2 d$4-< 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
C+'/> =>a. 8 CC -0.98132904
o%v0 h~tn 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
PjZv Q\Z 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6tB +J F 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
S\4tzz @ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Qr1 "Tk7s 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
8 u"!dq 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
.}^g!jm~h 9 CC -5.54999790
O9vQp 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
1s%#$ 7 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
V}bjK8$$ 9 CTE 0.600000E-04
w0 ht 9 GTB U 'ZEON480R '
;L cVr13J/ 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
?a8^1: 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
@AG n{q 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
,.rs(5.z8/ 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z9:-rcr 9 PLASTIC
z,Medw6[ 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
t5[ #x4
p 10 CC 0.92206943
_hN\10ydY 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<<@bl@9' 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
yXz*5W_0D 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
p qfUW+> 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Ewu O&q
11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
~kShq% 11 CC -0.42284721
kB3H="3 [[ 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
$8;R[SU6Y 11 CTE 0.720000E-04
'3_]Gu-D 11 GTB U 'OKP4 '
aAJU`=uq 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
C3eR)Yh 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
hHN'w73z 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
i'4B3 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
(}a8"]Z 11 PLASTIC
1>*#%R?W 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
:axRoRg 12 CC -21.87743665
Px$/ _`H 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
]4~lYuI4 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
!;0U,!WI 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
M\sN@+ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#OIcLEn% 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
}v Z+A
13 CC -2.93101390
!+1<E*NQ S 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
u xW~uEh 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
)\_:{ c 13 CTE 0.600000E-04
X*M#FT- 13 GTB U 'ZEON480R '
&0='r;*i 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
d`P7}*; ` 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
d\ p,2 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[pl'| B 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
i;NUAmx 13 PLASTIC
(&}i` }v_ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
|K6REkzr 14 CC 16.95417460
0Z BJ ~W 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<\Eh1[F 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
TT'[qfAI 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>=RmGS 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
crqpV F]1] 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
:|_'fNd+! END
\Kl+ 5% L cV 5CaaL 另一种广角镜头：
E_k$W5 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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ss\c^M 1 y -y6q 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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&0NFb^8+ 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。
R#2 t)y MZlk0o2 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。
\]=7!R Q\ w9NHk~LHKF 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。
*"D3E7AO dik:4; 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
