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。
kKbbs B Vt zSM%= 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：
Rq(+z L(f n @@tO#!\ 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。
24InwR|^ 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：
_`QME r? Yy[=E\z 
a&[[@1OY uJ=&++ [
_kOuD}_| 镜头文件：
(1{OQ0N+x RLE
WR.7%U'; ID WIDE-ANGLE DESEARCH
tMf5TiWu@ WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 bU}!bol APS 5
=fBr2%qK UNITS
MM ,trh)ZZYW| OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 /mE:2K]C %E, -dw 0 AIR
P'_ aNU 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
tvzO)&)$ 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
w \t 1 GLM 1.50000000 55.00000000
cv_O2Q4,@ 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
FGwgSrXL7 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
0x'Fi2= ` 3 GLM 1.50000000 55.00000000
.
VI
# 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
c$A}mL_ 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
u_WW
uo END
3joMtRB>; Z-U3Tr SI
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。
d9D*w/clMi #lVSQZO~a CORE
16 $[=`*m DSEARCH
2 QUIET DML0paOm5 USE CURRENT 5 ALL
|@-y+vbA* NVC$8imip GOALS
5U<o%+^El ELEMENTS 5
i 3Nt?FSN FNUM
2 1 0XIrEwm@% BACK 10 SET
GEb)nHQq STOP
MIDDLE ^n]?!BdU STOP
FREE QQ,w:OjA0 ASPH Q
<* PjG}Z. ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
t^9q>[/d` FOV .2 .4 .6 .8 1
ER$~kFE2yP DELAY OFF
1 g RR NGRID 6
v#IZSBvuQK SNAP
10 T5U(B3j_ PLASTIC 5 7 9 11 13
]}0+7Q !QUICK 30 40
}Ty_ } 6a5 ANNEAL
50 10 Q .Qj`_q6= NPASS 50
] @1ncn7N END
|om3* ]7 SPECIAL
AANT LyXABQ] ACC
10 1 1 bL7mlh ACA
70 1 10 =W P}RZ{S LUL
90 .1 1 A TOTL }fxH>79g END
U(qM( E GO
0$49 X a-DE-V Uls 8%U )EU &jPsdv h 在此案例中，我们使用SET指令指定10 mm的后
焦距。DSEARCH 允许您以三种方式控制该距离：如果您只是给出一个距离，例如 BACK 10，程序会在末尾添加 YMT 求解并在 AANT 文件中包含一个目标来控制值。 如果添加权重因子（例如BACK 10 100），则将该权重应用于目标。 第三种方法是请求精确值，在这种情况下使用BACK 10 SET。 现在，程序将简单地将后焦距设置为输入值，在这种情况下为10，并且不会添加 YMT 求解。 对于较复杂的设计，这通常是一个很好的选择，特别是当其他选项返回带有虚像的系统时。
d{GXFT;0 c Ky%0oTla 要求最大元件厚度为10毫米，总长度小于90毫米，以保持合理。 此外，我们将光线入射到透镜表面的夹角限制在70度内。 否则，对于像这样的大角度，可以在全视场获得掠入射光线，由于膜层问题，这是不切实际的。
J.`.lQ$z CUw
9aH 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
I `KN8ll !*#=7^# 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。
@49^WY )'<zC 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：
n#]G! 7 CblL1 q8 
@f YA{-ZC z?YGE iR/}
cRfX DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
>"nk}@ y.oJzU[p% 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。
Y2D ) $ uc"u@ _M 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。
`RzM)ILl =O _[9kuJ 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
Hm^p^,}_x APS -9
V+K.'
J
^@ CSTOP
yq,5M1 vR WAP 2
_bz,G"w+: 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。
?x/ L"h&Kp Q Y fS- 
f!I e ^
pR&
nW%c95E 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。
Wl2>U (lj xX>448= 
-T(V6 &'Qi 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。
@<sP1`1 Qt zHr 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-Fl"@s liB>~DVC 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）
NV;tsuA| Yb\36| 
3G&1. 8 
\ d;Ow8%d/ > ) ^ !gz8
zc( 7p;w#p 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。
Mt:(w;Y ?0<3"2Db~ 
=w5w =qB 
']NM_ 0 X[[=YCi0
/4 f;Niem 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。
m
;vNA RLE
J{ Vl2P?@ ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
}A;Xd/,'r ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
1WKDG~ FNAME 'DSEARCH004.RLE '
* dl@)~i MERIT 0.617523E-03
RinRQd LOG 4
mB~&nDU WAVL .6562700 .5875600 .4861300
\3/9lE|gh APS -9
_ Owz% CSTOP
J5"*OH:f WAP 2
xVP GlU UNITS MM
& Hqu`A/^ OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
57}q'84 ~eP 2PG 0 AIR
x @ O: 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
\NqC i'& 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
Ww~0k!8,t 1 GLM 1.582541321 69.489424800
5W48z%MN
2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
Z-?9F`} 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
)wRD 3 GLM 1.862101561 32.759137271
#Grm-W9E 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
Mg$Z^v |}0 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
UTt#ltun ? 5 CC 15.35107422
vX\e*
v 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
uwka 2aSS 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
2o/`8+eJu 5 CTE 0.650000E-05
+*q@= P, 5 GTB U 'AD-5503 '
on\\;V_ /Q 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2 *$n? 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5dk,!C jg 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
'3Ie0QO]"% 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
O#\> j 5 PLASTIC
_; {-w%Vf 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
7w*&Yg] 6 CC -1.63833609
1^3#3duV 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2cg z
n@ 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Dhoj|lc 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
~}*;K o\ 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
p rgjU 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
F?kVW[h?q 7 CC -3.18613168
2LU'C,o? 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
%"zJsYQ! 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
d#A jb 7 CTE 0.600000E-04
/(aX>_7jg 7 GTB U 'ZEON480R '
*zWn4BckN 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
v3Yj2LSqx 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
ise}> A!t 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
sh2bhv] 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`%3p.~> 7 PLASTIC
lijy?:__ 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
W\7*T1TDj 8 CC -0.98132904
M'iKk[Hjfx 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
l0{DnQA> I 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Tt|6N*b' 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
<4,?lZ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
0)!z hO_} 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
!%r`'|9y 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
df& |Lc1J 9 CC -5.54999790
C 5 UDe z 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
8)8oR&(f 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
=1 \wZuK# 9 CTE 0.600000E-04
C6~dN& q 9 GTB U 'ZEON480R '
nif' l/@" 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^E17_ 9? 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
?y)X $D^ 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
FOi`TZ8 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
nh )R 9 PLASTIC
V bOLTc 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
Vz]=J;`Mz 10 CC 0.92206943
0pa^O$ ?p 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
VYo;[ue([ 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
D: t ZiS=0 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
GTl (i*
10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
-<]_:Kf{;& 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
{C6;$#7P 11 CC -0.42284721
Guv F 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
79g>7<vp 11 CTE 0.720000E-04
Po. BcytM 11 GTB U 'OKP4 '
:OaQq@V 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L"%eQHEC& 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
m?$G( E5 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
x)ZH;) 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Gw^= kzh 11 PLASTIC
Ilb
|:x"L 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
XF$]KA L0 12 CC -21.87743665
3>)BI(Wl 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
z|)1l` 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{NgY8w QB 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
v=1S 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
}p?V5Qp 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
arVf"3 a 13 CC -2.93101390
B-'BJ|*4I 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
M|e
n>P 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
xGv,%'u\ 13 CTE 0.600000E-04
t`t :qko 13 GTB U 'ZEON480R '
\Z Wmef 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
s
FYJQ90it 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}IkEyJsk 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{<[tYZmj. 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1";e'? ^x 13 PLASTIC
SLOYlRGCi 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
iiB )/~!O 14 CC 16.95417460
)h_ 7 2 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
N%|Vzc 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
b(-t)5^} 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
udI: ]:,P 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`+Z#*lj|@ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
7C7(bg,7^ END
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&6p 另一种广角镜头：
X3L[ y\ 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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#r ^@*<{^ 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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5@t uo`k 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。
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w"u4WI 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。
) a\DS yr ) wo2GF 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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'{<c3& 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
