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。
h&J6 #NVtZs!V/ 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：
~oI7TP < vU<:S 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。
\t'(&taX< 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：
gd[jYej'RP :(?joLA s;q]:+#7g
E;~gQ6vAI
T[s_w-<7$ 镜头文件：
>z6 (fM`i RLE
xL4qt= ID WIDE-ANGLE DESEARCH
oK@!yYv WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 bL
(g$Yi APS 5
!<]%V]5[_ UNITS
MM +ex@[grsGT OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 9g+/^j^>?f S2K_>kvG)~ 0 AIR
=)m2u2c M 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
QJp
_ >K 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
fi+u!Y*3Z 1 GLM 1.50000000 55.00000000
6
k+FTDL 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
zJ7vAL 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
st ( l85 3 GLM 1.50000000 55.00000000
Ix g.^>62 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
}6.R .*Imz 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
T5NO}bz END
OwV>`BIwns =C 8 t5BZ" 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
*PE 1)bF 33|>u+ CORE
16 *}Zd QJL DSEARCH
2 QUIET mq$ '\c
9. USE CURRENT 5 ALL
ws
Lg6 eIK8J,- GOALS
I\P hgFt@O ELEMENTS 5
y.2_5&e/ FNUM
2 1 vG O- a2Z BACK 10 SET
(;P)oB"`C STOP
MIDDLE BKfcK>%g STOP
FREE Bp 6jF2 ASPH Q
jDI O,XuF ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
7 }>j [ FOV .2 .4 .6 .8 1
ej>8$^y DELAY OFF
ii0AhQ NGRID 6
Q.#@xaX'{` SNAP
10 iU{bPyz , PLASTIC 5 7 9 11 13
Kvv&# eO\ !QUICK 30 40
XP
*pYN ANNEAL
50 10 Q jFpXTy[> NPASS 50
0e9W>J9 END
#o_`$'> SPECIAL
AANT ~PP*k QZlJ ACC
10 1 1 g<{/mxv/ ACA
70 1 10 vE7 L> 7 LUL
90 .1 1 A TOTL !OekN,6 END
pa Uh+"y> GO
Q*Per;%J 23@e?A=C DtG><g}[] T!eeMsI 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。
Kf2*|ZHj <Rob.x3 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。
EC$wi| i cW;to Q!P 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
b+yoD %h 6?/ 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。
! L:! X88 l;}D| 6+_W 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
c:^)G RxU6 .5N sguE{ !BO
FYR%>Em
n?_!gqK DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
rcMV YSj0 X+ ;I vx 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。
8:0QI kqk ~b/lr 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。
3&_O\nD _JOrGVmD 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
o1YX^-<[F APS -9
{\j h? P| CSTOP
VI 0^Zq!6R WAP 2
|4aV~ n[># 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。
Gp'rN}i^ ;X-~C.7k 1O*5>dkX;%
yj vzA|(YC
>'w l)j $ 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。
"8%B
(a
5A &!]$ # xCF k1%qf
))|Wm} 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。
K#H }=Y A z:-a7_ 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。
P66{l^ {[hH:
\ 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）
/+pbO-r W* $cEl6(66iX r-v ;A
I-oI,c%+
rlk0t 159
ZQ9!k*
^ 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
3P~I' FQ *,5V;7OR n3t1'_/TU}
_R<eWp
Er^ijh,
0ohpJh61Q 对于那些可能想要进一步评估此镜头的人，RLE 文件如下。您可以复制这些命令行并将其粘贴到 EE 编辑器中。
Pf;'eOdp RLE
<DP_`[+C ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
]\w0u7} ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
|E-/b6G FNAME 'DSEARCH004.RLE '
S`gUSYS"w MERIT 0.617523E-03
{%5k1,/( LOG 4
azR< Y_tw WAVL .6562700 .5875600 .4861300
M EMD8:[' APS -9
RB.& ,1 CSTOP
lb ol+O65 WAP 2
SO% x=W UNITS MM
j@1cllJkh OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
aKXaor@0f. t=syo-> 0 AIR
Fj}|uiOQUS 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
WV}<6r$e 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
QLrFAV 1 GLM 1.582541321 69.489424800
P3V= DOG" 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
<
.&t'W 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
qOYCQ 3 GLM 1.862101561 32.759137271
~L(=-B`Ow 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
nlJ~Q_E( 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
oV utHt 5 CC 15.35107422
Z3?,r[ 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
5('_7l 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
wU,{ 5 w 5 CTE 0.650000E-05
k<RJSK8 5 GTB U 'AD-5503 '
ON#\W>MK? 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
sKYb&2 wJ 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
y>wrm:b-O 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
B f!i(gM 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
!c-Ie~GIT 5 PLASTIC
BqC, -gC 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
+^tq?PfE 6 CC -1.63833609
yL/EIN 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
}YJ(|z"" 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
!]1X0wo\ 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
g*C&Pr3 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
cnr&%- 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
+;~JHx.~X 7 CC -3.18613168
N<o3pX2i] 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
Fgq"d7` 9@ 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
6OR5zXpk 7 CTE 0.600000E-04
f"t\-ux.b 7 GTB U 'ZEON480R '
1];rW`Bw 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
lxoc.KDtR 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4]9+ 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vw=OGjT_>m 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
u4TU "r("A 7 PLASTIC
9 2_F 8y*D 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
amq]&.M 8 CC -0.98132904
wHm{4 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
F{}m lQg 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
3Tze`Q 9 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^|y6oj 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2 ?YN8
n9n 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
9,|{N(N<! 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
hR,VE'A
9 CC -5.54999790
&.z: i5&o! 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
m^cr-' 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
K=Z~$)Og) 9 CTE 0.600000E-04
`s#0/t 9 GTB U 'ZEON480R '
:e> y=
s> 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
tdSy&]P 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
%,f|H :+>u 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
KrE:ilm#^Y 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)W9W8>Cc5_ 9 PLASTIC
v}p'vh^8B 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
z{:T ~s 10 CC 0.92206943
*y[i~{7 : 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
xc)A`(g 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[1Pw2MC< 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
8 tMfh 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
am.}2 QZU 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
W LGk 11 CC -0.42284721
i zJa` K 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
= Q|_v} 11 CTE 0.720000E-04
=au7'i |6 11 GTB U 'OKP4 '
~EJVlj i 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
p12'^i | 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
r0kJx$f 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
2u 8z>/G 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
!f5I.r~ 11 PLASTIC
<)n8l IK 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
*Pj[r 12 CC -21.87743665
t.wB\Kmt\ 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
sLiKcR8^ 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
>7%Gd-;l 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
r.1/ * i 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
uk%C:4T 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
)>,;
GVu" 13 CC -2.93101390
5bU[uT,`6 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
d(PS 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
IG@.W sM_ 13 CTE 0.600000E-04
P5 GM s 13 GTB U 'ZEON480R '
R'R LF
= 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
qOaI4JP@ 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
RC( fhqV 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
57r ?`'#* 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
r #H(kJu, 13 PLASTIC
^M?O 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
!ce T>i90h 14 CC 16.95417460
LASR* 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
cHN
eiOF 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
E}eu]2=nU} 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
q{D_p[q 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7_t\wmvYp 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
lq0@)'D END
S[!s J-rG \-(.cj)? 另一种广角镜头：
ygt7;};! 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。
[@ExR* -*q:B[d 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
bvHF;Qywg
MbY?4i00%h
}.md$N_F
vLQ!kB^\W 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。
ho*44= j Glz)-hjJ:n 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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14 U~{fbS3, 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。
8@`"Zz M !uaV6K 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
