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。
\M^4Dd Ay p 8rAtz>=J 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：
OF}_RGKg3 :jCaDhK 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。
gpl!Iz~5 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：
vUExS Z^ JH, + F 
8hV:bz" 6!m#_z8qG3
Jk{2!uP 镜头文件：
.;Yei6H RLE
09i[2n;O ID WIDE-ANGLE DESEARCH
i I RigW WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 ` &DiM@Sm APS 5
z<XS"4l?W UNITS
MM ^DJ U99
OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 %ua5T9H Z <<6#Uz.1 0 AIR
x$4'a~E 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
p8bTR!rvz 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
9a,CiH% @ 1 GLM 1.50000000 55.00000000
ywBo9|%T 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
fQ ) ;+ 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
cE? J]5#^ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
fR{7780WZ 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
>@W#@W*I@ 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
3"RZiOyv END
]C^ *C| #{PNdINoU 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
-hfY:W`Dz ~Y[b
QuA=) CORE
16 Ml
^Tb# DSEARCH
2 QUIET }3e+D USE CURRENT 5 ALL
3iwZUqyq 4Yk (ldR~ GOALS
j$Co-b1 ELEMENTS 5
M3;B]iRQD FNUM
2 1 jeNEC&J BACK 10 SET
<#Dc(VhT STOP
MIDDLE X[}%iEWzT STOP
FREE |&.)_ +w ASPH Q
NmXTk+,L# ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
|M&/( 0 FOV .2 .4 .6 .8 1
D:0PppE DELAY OFF
0SYkDI NGRID 6
%kT:"j(xW SNAP
10 6OUj c PLASTIC 5 7 9 11 13
=<icHt6s !QUICK 30 40
j=LF1dG" ANNEAL
50 10 Q 4kEFbzwx NPASS 50
; o=mL_[ END
mB`r6'#= SPECIAL
AANT #(G&%I A|; ACC
10 1 1 vhW '2<( ACA
70 1 10 ~heF0C_ LUL
90 .1 1 A TOTL ~1oD7=WN END
{,ljIhc, GO
ycN_ < OX2 \H 9#7z jrB >F
v8 - 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。
E'}$'n?: H?m2|. 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。
-1:asM7 %K4-V 5f 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
C}Q2UK-: q Z.\GHS 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。
@2<J_Ja [%pZM.jFO 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：
]S I`fja/ bYfcn ]N 
O(VV-n7U M vCBgLN
s.U p<Rw DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
m,b<b91 ?5D7n "jY 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。
rm7UFMCR6i xnTky1zq 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。
Yp8$0KK $ uqlJ G#` 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
n9%r jS$ APS -9
^AN9m] P CSTOP
wFD .3! WAP 2
E4Sp^, 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。
R?(j#bk Z,z^[Jz 
sYL+;(#t )L?Tq"hy
711 z- 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。
nz(OHh!}u $FoNEr&q 
KK?} `o 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
-;v:.
[o. o7 k GZ 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
. IqS}Rh q/Q* 1 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
#S"=)BZ 8L GM5::M]fS 
O;w';}At 
IpWl;i`__ b#b#r
j<c_*^/'9 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
("{'], > xn-n{U" 
sG3%~ 
"}n]0 >J m4EkL
^^v!..V]J 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
\Tc$P# RLE
w$p v ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
@c/~qP4 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
6|zA,-= FNAME 'DSEARCH004.RLE '
'F@'4[uda MERIT 0.617523E-03
A
9u9d \ LOG 4
M8h9i2 WAVL .6562700 .5875600 .4861300
8?PNyO-Wt5 APS -9
%bAv.' C CSTOP
DV. m ({? WAP 2
q|~9%Pujg UNITS MM
3V-pLs| OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
yJ^}uw D~-Ri`k. 0 AIR
Eq|_> f@@8 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
yPL@uCzA@ 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
4FYws5]$ 1 GLM 1.582541321 69.489424800
s>kzt 1,x 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
q|S }5 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
NJ| 8##Z> 3 GLM 1.862101561 32.759137271
s)}C&T$Y. 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
k'm!| 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
6JJ%`Uojh 5 CC 15.35107422
}%%| '8 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
4Y Kb~1qkk 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
/@0wbA 5 CTE 0.650000E-05
3o z ] 5 GTB U 'AD-5503 '
_Ab|<!a /R 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
o0AREZ+I 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
$ } ~:x_[ 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
K(hqDif*6 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
'E6)6N 5 PLASTIC
E}~ GX G 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
^)X^Pcx 6 CC -1.63833609
0%v
p'v 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
<CeDIX t 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4 /$]wK` 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
QH+Oi&xH 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
9Czc$fSS t 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
D{ c`H}/ ` 7 CC -3.18613168
l r K5q 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
gg933TLu(Q 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
kYx|`-PA<r 7 CTE 0.600000E-04
|ONkRxr@! 7 GTB U 'ZEON480R '
|06G )r& 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
F e8xOo6 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
A07FjT5w8 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
!t N]OQ)' 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L~~;i'J 7 PLASTIC
]@Q14
8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
s<n5^Vxy 8 CC -0.98132904
:h" Y >1P 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
L[D}pL= 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
nXXyX[c4e 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{,,w5/k^ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
evq *&.6\ 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
=Bl#CE)X 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
7|*|xLrV Y 9 CC -5.54999790
+tl&Jjdm 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
&vo]l~. 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
8
"|')f# 9 CTE 0.600000E-04
c SQvP. 9 GTB U 'ZEON480R '
H+ t^eg88 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
gFJd8#6t 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5s`NR<|2L 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
d.sxB}_O 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
>$k_tC' " 9 PLASTIC
.pK_j~}P 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
[
q2 2?kT 10 CC 0.92206943
0OP6VZ\ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
MY DAS- 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
MX]<tR ` 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
58{6k J@ 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
XzkC ]e ' 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
kF`2%g+ 11 CC -0.42284721
/(5 SJ(a 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
> }Za) 11 CTE 0.720000E-04
Jr|"` f%V 11 GTB U 'OKP4 '
}qRYXjS 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
vA*!8 2 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
RKx"
}<#+ 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
N.l+9L0b 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
%TP0i#J 11 PLASTIC
['Hl$ 2 j 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
m6bAvy]3<t 12 CC -21.87743665
[g` P(? 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
LY-fp+ 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`a*[@a# 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
k7'_ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
mY+J ju1 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
g kT`C 13 CC -2.93101390
' D;v>r 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
jA?A)YNQb 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
4 bw8^ 13 CTE 0.600000E-04
@Xts}(L 13 GTB U 'ZEON480R '
7LbBS:@3z_ 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
. i)
H1sD 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
BRLrD/8Le 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
xrs?"]M[ 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
IVjH.BzH9 13 PLASTIC
40w,: $ 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
. K s%ar 14 CC 16.95417460
iimTr_TEt 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
GWsvN&nr 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
kj{z;5-dl 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
$WED]X@X! 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
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JK) )Cuh o$)pJ#";F 另一种广角镜头：
1qp<Fz[ 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。
aAhXHsZ|26 d}2tqPy a 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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I|8'#QX 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。
1zqIB")s> gG*]|>M JI 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。
094~ s h8B:}_Cu 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。
-FftEeo7 pBl'SQccp 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
