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。
r#XT3qp$d aG^4BpIP 在这种情况下，有一个相当简单的方法可以很好地实现：首先画出一个前端，将光束转换成一个角度较小的光束，然后从那里开始，用 USE CURRENT 声明该部分。下面是一个例子：
U w 47LP T<XA8h* 我们想设计一个半视场角为92.4度的镜头，F 数为2.0。我们将使用塑胶制作非球面
透镜。首先，我们必须创建一个可追迹的前端。
/i X+ R@ 我们从一个含两个镜片组的简单系统开始，并指定用于广角的物体类型 OBD，并在表面5上声明一个近轴光阑。我们从一个中等角度开始，比如50度，然后，使用 WorkSheet™ 滑块，给元件一些负的光焦度，并将它们向右弯曲。当看起来效果很好时，增加 OBD 视场角，以这种方式继续，直到我们达到所需的92.4度角。 这是前端部分：
fl\ly `_ u9N 1pZ~ ]Ux<aiY]a
^k]XEW{PG
]C) 4 镜头文件：
I
: vs;- RLE
>uSy ID WIDE-ANGLE DESEARCH
KQ~i<1&j WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 ONe# rKJ_ APS 5
%"P,1&\^ UNITS
MM #FNcF>3> OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 kkQVNphc \_lod kf 0 AIR
m}X`> aD/ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
W VI{oso# 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
NUp<e%zB 1 GLM 1.50000000 55.00000000
L31HG H2l 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
]w tb-PC 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
p>upA)W] 3 GLM 1.50000000 55.00000000
3? H hG 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
Vv ?-"\Z> 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
[Nk3|u`h END
~m$Y$,uH ;1a~pF S 光束以92.4度进入并以合理的角度出射。现在创建 DSEARCH 输入 MACro。
-YCOP0 {HCz p,Y CORE
16 ;A*`e$ DSEARCH
2 QUIET BG<q IQd USE CURRENT 5 ALL
|>#{[wko @~%r5pz6 GOALS
9<>wIl*T` ELEMENTS 5
c` o7d)_Ke FNUM
2 1 !7kG!)40 BACK 10 SET
`5C,N!d8X STOP
MIDDLE /C6k+0ApMT STOP
FREE 3d e_V|% ASPH Q
#Jw1IcuH ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
=W"F[fD FOV .2 .4 .6 .8 1
pim!.=vN/U DELAY OFF
2n|K5FR() NGRID 6
i{`; R SNAP
10 /\hzb/ PLASTIC 5 7 9 11 13
>Vwc3d !QUICK 30 40
jJ5W>Q1mK$ ANNEAL
50 10 Q %;rHrDP(> NPASS 50
s mnS DS END
/@,j232 SPECIAL
AANT xj VS ACC
10 1 1 f e9LEM8j ACA
70 1 10 8/=L2fNN[ LUL
90 .1 1 A TOTL
&MCbYph, END
o/+13C GO
[_} J F}6 +Nt2
+Y:O m+Rv+_R LL3#5AA"k| 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。
IkGfnXJ "\3B^ e, 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。
e8GEoD 5.MGaU^Z$ 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
zc;|fHW~O )s%[T-uKi 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。
TL}++e
7+ iT%} $Lu~ 好的，我们的输入已准备就绪，因此我们运行此 DSEARCH 文件。大约两分钟后我们看到了结果：
p{j.KI s7 c1E'$-
K@ :R~MO&
~ x ]jB
bp~g;h*E2 DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
'LE =6{# `pGa~!vl 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。
/N&CaH\;^$ /\4'ddGU 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。
z}MP)|aH: {o.FlX 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
uA#P'? APS -9
5) pj]S!]- CSTOP
O4og?h> WAP 2
Vz= PiMO 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。
!Rhl f.x XBp? w (a dyZ/j
}<9cL'
Wwr;-Qa}g 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。
YJJB.hR+ qLB) XnQ Ljp%CI[i
C<m{*C-`a 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{:A3C41 =5(>q5Z * 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。
V0P>YQq9s
(q(~de 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）
.O0 +H + 4UW_Do ZH m7Isa1
>8qQK r\"
U'<KC"f:'!
3%(N[&LU 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。
g.zEn/SM FXi{87F2 2kIa*#VOJ
".<DAs j
H?)w!QX
no9;<]4 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。
5*,f
Fib RLE
d ysC4DS ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
& I (#Wy3 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
6 1F(<! FNAME 'DSEARCH004.RLE '
!3*(N8_|# MERIT 0.617523E-03
tavpq.0O LOG 4
G"Sd@%W( WAVL .6562700 .5875600 .4861300
s#)5h0t#du APS -9
Zf65`K3 CSTOP
S|]X'f WAP 2
Zw ^kmSL" UNITS MM
iX2]VRNx l OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
JU^lyi! ?MgUY)X 0 AIR
a{qM2P( S 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
a *ushB 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
=Q+=
f 1 GLM 1.582541321 69.489424800
bqnNLs<N 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
L.j h 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
/oR<A 3 GLM 1.862101561 32.759137271
~1W x = 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
+KvU$9Ad> 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
d+Ek%_ 5 CC 15.35107422
q(2K6 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
d\
1Og\U|A 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
pJt,9e6 5 CTE 0.650000E-05
n=c
2K c 5 GTB U 'AD-5503 '
|!"`M Iw, 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^w c"&;=c| 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1>E<8&2[L 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
c%'RR?Tl 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
3~ S8!nx 5 PLASTIC
m6[0Kws& 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
fM^qQM[lG 6 CC -1.63833609
8\5 T3AF 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7z SLAHW 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
WqXbI4;pJ 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Zy(W^~NT 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
lJis~JLd` 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
ZGYr$C~ 7 CC -3.18613168
)C c q4i 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
-<
&D 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
~nG(5:A5g/ 7 CTE 0.600000E-04
O^^C;U@U<1 7 GTB U 'ZEON480R '
5Drq9B9; 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
h?8] C#6^ 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"v y NxZE 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
<\p fIJr$ 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
j"'(sW - 7 PLASTIC
T2!6(,
s9 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
5&q8g;XiEM 8 CC -0.98132904
m/y2WlcRx 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
JAX*hGhkh 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
x * nSHb 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"G@g" gP 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Q&eQQ6b^Ih 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
0Pe>Es|^A# 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
~;&m*2
|V 9 CC -5.54999790
5wh|=**/ 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
V` 1/SQX 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
ZObhF#Y9 9 CTE 0.600000E-04
nC}6B).el 9 GTB U 'ZEON480R '
Tny%7xSx1 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
naw0$kXTA 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
bdibaN-h 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
S4h:|jLUF 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
4 W)B'+ZK8 9 PLASTIC
x>* Drm 7 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
tP2qK_\e= 10 CC 0.92206943
Qe5U<3 {JZ 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
m: WyuU< 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
9J>&29@us0 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
= <X?sj5 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Ffv`kn@ 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
=IW?WIXk 11 CC -0.42284721
/Ya_>+oo 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
[h 34d5'w 11 CTE 0.720000E-04
/U"CO 8Da 11 GTB U 'OKP4 '
PV4( hj 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
TT4./R: 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
L.1_(3NG 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
( 2n>A D_ 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
^*S)t.
" 11 PLASTIC
\e'R @ 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
}= 6'MjF] 12 CC -21.87743665
K_El& 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
v {jQek4 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
KOp162X>r 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
elG<k%/2 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
O Vko+X` 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
Mc%Nf$XQ 13 CC -2.93101390
xg NJ eQ 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
L?Qg#YSd ~ 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
])
rrG/3 13 CTE 0.600000E-04
w[ !^;# 13 GTB U 'ZEON480R '
L.2/*H#
13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
W'.s\e?gh 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}f8Uc+ 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
J]G?Rc 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
A%D7bQ 13 PLASTIC
nM-h&na{s 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
Ju3*lk/j- 14 CC 16.95417460
)d$glI+ 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Lv'D^'I 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
dz *7gL;7G 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Nv/v$Z{k 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
bV8 !"{ 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
k7>|q"0C END
+S R+ x/?z yfx7{naKC` 另一种广角镜头：
o A =4=` 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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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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PB/IFsJ
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+H9 >A0JF 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。
VGceD$< -GqT7`:(H4 镜头仍然需要额外的工作，正如之前所做的，但重点是，有了这个稍微减少的视场角，工作更简单，不需要像我们上面做的那样对前端元素进行初步的计算。
BVr0Gk Gu'rUo3 Do 在本练习中我们没有使用曲率或厚度求解，因为超广角镜头的常见问题是试图避免光线追迹失败。虽然使用解在数学上具有完美的意义，但它们可能会导致这种镜头出现问题。 此外，在设计基本完成之前，我们没有使用真正的光瞳。 真实光瞳搜索功能是强大的但不可靠，并且利用这种大角度光线和非球面系数，很容易没有解。所有这些都可以通过使用无瞳设计来避免，直到设计形状良好后再确定光瞳。
9$Xu,y cu% C" 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
