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。
rSHpS`\ou 3v
mjCm 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：
:bWU uXVtJ HVP"A3}KC 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。
72X0Tq 4 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：
HE'2"t[a 8 XICF Xy@7y[s]
9$Xu,y
cu% C" 镜头文件：
o4%y >d) RLE
F6K4#t+9 ID WIDE-ANGLE DESEARCH
d8m6B6
CW WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 =Uj-^qc E APS 5
"bm UNITS
MM K,w"_T OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 3q'&j, ,^ XvE9 b5} 0 AIR
)QG<f{wS 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
1XnZy5fEo 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
g+ MdHn[ 1 GLM 1.50000000 55.00000000
+=mkCU 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
~-dV^SO 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
B"v.*
%"&/ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
UY <e&Npo 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
Ojt`^r !V 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
g=]u^& END
g*F '[Z." HS.^y
x 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
.{=$!8|&I9 Wa1,
p CORE
16 `"@g8PWe DSEARCH
2 QUIET U
R%4@ USE CURRENT 5 ALL
xritonG/F OI?K/ rn GOALS
N @#c,, ELEMENTS 5
KrXd nY8 FNUM
2 1 \MmI`$ BACK 10 SET
`d[1`P1i[ STOP
MIDDLE +8#_59;x STOP
FREE -CR?<A4mud ASPH Q
}4{fQ`HT ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
S _T1y FOV .2 .4 .6 .8 1
V~hlq$jn<Y DELAY OFF
(:";i& NGRID 6
s-RQMK}H SNAP
10 }#qGqY*@LK PLASTIC 5 7 9 11 13
ynB _"mg !QUICK 30 40
8> .J1 C ANNEAL
50 10 Q 6}(J6T46M[ NPASS 50
-YjA+XP END
UTSL SPECIAL
AANT dTL5-@ ACC
10 1 1 0z[dl Hi ACA
70 1 10 C-?%uF LUL
90 .1 1 A TOTL ` iJhG^w9M END
[tH-D$V GO
h8X g`C\ sT/c_^y @_"9D y Y% Kv@e I$t5 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
Wfz\ `y D!oc>K$B 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。
N~ ?{UOZd e.*%K!( 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
nZ_v/?O Maqf[
Vky 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。
/Ux*u# 1N\ D5g3 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：
~+H"
-+ r,]#b[:.s| K 9kUS
~fa(= .h
^@"H 1 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
Pe_!?:vF ooj~ &fu 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。
mC z,2K|^~ 9~0^PzTA 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。
`Rd m-[& jS!`2li?{ 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
kip`Myw+ APS -9
20TCG0% x CSTOP
Qe'g3z> WAP 2
ur\q OX|{ 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。
7 JDN{ !jT Dl&GJ`&:p ]{
d[
G\;}w
$3d}"D 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
3pXLSdxB GI7=x h o3Vn<Z$/Cl
\#rO!z
d 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。
(5 <^p& #RMI&[M 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。
P( SZ68 W><dYy=z5 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）
`T2 <<<
Q2p)7G D%7kBfCb
}K(o9$V ^!
i1oKr Rv
Ao7 `G': 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
)B!d,HKt; W"Jn(:&
?W0( |9
=6=_/q2
1P]d e'-`j
Z?^"\u- 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
nW+YOX|+ RLE
X jE>k!=I ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
j }+5vB|0 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
jko"MfJ FNAME 'DSEARCH004.RLE '
CkRX>)=py MERIT 0.617523E-03
6`$[Ini LOG 4
R[1BfZ 6s WAVL .6562700 .5875600 .4861300
L7mz#CMWf APS -9
nMoWOP' CSTOP
DJQglt}~ WAP 2
Gy@ 7Xf UNITS MM
^*^/]vM OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
s (&;q4| 5]jIg < j 0 AIR
p8, 0 lo 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
}t>q9bZ9z 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
b>~RSO* 1 GLM 1.582541321 69.489424800
VG*'"y *%w 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
{$^SP7qV#> 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
> sj
bK% 3 GLM 1.862101561 32.759137271
^GYq#q9Q 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
TRKgBK$, 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
'5};M)w 5 CC 15.35107422
>WM3| 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
`ycU-m== 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
(Q-I8Y8l8 5 CTE 0.650000E-05
X^< >6|) 5 GTB U 'AD-5503 '
wH!#aB>k P 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
o6?l/nJ 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
LxT rG)4 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
(G4'( 6 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/qxJgoa 5 PLASTIC
W>L@j( 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
da O S8_py 6 CC -1.63833609
P Tnac 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Lm.`+W 5 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
CtT~0 Y| 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
B #tdLv"I 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
67J*&5? | 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
HR3_@^<7 7 CC -3.18613168
4&N$: j< 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
jNy?[
) 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
lug}
Uj 7 CTE 0.600000E-04
!*P&Eat 7 GTB U 'ZEON480R '
|5 xz l 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k UHie 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_
K/swT{f 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`)[dVfxA 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
yx0Q+Sm1: 7 PLASTIC
rR!U; 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
H4skvIl 8 CC -0.98132904
*fP(6e#G, 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
(^H5EeG V{ 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
h#{T}[ 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
)
p^ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
{Bvm'lq` 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
I T1P Pm 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
L#j |2H| 9 CC -5.54999790
+5*vABvCu 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
5.k}{{+ 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
/{DaPqRa 9 CTE 0.600000E-04
bag&B Hw 9 GTB U 'ZEON480R '
y~p4">] 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
RqGVp?
9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
y[:q"BB3 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
l^,qO3ES 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
N ?+eWY 9 PLASTIC
l<2oklo5 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
g9qC{x d 10 CC 0.92206943
8ath45G @ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
dwp: iM 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
L*O>IQh2 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
NQ!<f\m4n 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
,xj3w#`zaf 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
Y*\6o7 11 CC -0.42284721
6To:T[ z# 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
/:Y9sz uW` 11 CTE 0.720000E-04
+\U]p_Fo3 11 GTB U 'OKP4 '
6+Jry@ 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L *{Q jH 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`r]TA]D R 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
eKJ:?Lxv; 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
%|jzEBz @ 11 PLASTIC
bqjr 0A7{ 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
\kk!Dz*H 12 CC -21.87743665
wDZ 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
H`? *
bG 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
l O_c/o$ 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{Ve
D@ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
[Gf{f\O
13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
Q!x` M 4 13 CC -2.93101390
@% H8"A 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
w~{| S7/ 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
s@ z{dmL 13 CTE 0.600000E-04
YJc%h@ _=] 13 GTB U 'ZEON480R '
v\'r Xy 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
N GSS: 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
W CoF{ * 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
W[GQ[h 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
94+/wzWvi 13 PLASTIC
,wlbIl~ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
p EkOSG 14 CC 16.95417460
e^ Aa! 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
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Y!;gQeC aSTFcz" 另一种广角镜头：
H):-! ?: 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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tO? 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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ndH{ 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。
bSY;[{ Kl v8>!Gft 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。
0FTRm2( Y=3X9%v9g 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。
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_ r~+p 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
