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。
"oTHq]Ku NE"@Bk
cm 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：
J @^8ko f1`gdQ)H 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。
P?8GV%0$ 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：
=@m &s^ R MC?,UDNd% 
%@wJ`F2a_ T?:Rdo!:u
H(R1o~ 镜头文件：
6 )Hwt_b RLE
$Wjww- mx ID WIDE-ANGLE DESEARCH
_76PIR{an WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 NM W#AZVd APS 5
)` SE S." UNITS
MM M3 J#'%$ OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 <A [E:*`* 1QqYQafA 0 AIR
*'OxAfa#x 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
ks3`3q 7 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
|S_T^'<W 1 GLM 1.50000000 55.00000000
Gn\_+Pj$ 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
qd9c I& 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
B\<Q ;RI2; 3 GLM 1.50000000 55.00000000
+EFgE1w 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
,LTH;<zB) 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
IM:=@a{ END
*meZ8DV2DH `k=bL"T>\ 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。
K\>tA)IPSV 3Vsc 9B"w CORE
16 l\BVS ) DSEARCH
2 QUIET G % N
$C USE CURRENT 5 ALL
m$`RcwO Jp j}@, GOALS
YCdS!&^UN ELEMENTS 5
_]04lGx27 FNUM
2 1 /|r^W\DV&x BACK 10 SET
BS /G("oZ[ STOP
MIDDLE ;6gDV`Twy STOP
FREE oE<`VY| ASPH Q
vh"R 'o ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
]p*l%(dhY FOV .2 .4 .6 .8 1
+~'865 { DELAY OFF
cmBB[pk\ NGRID 6
w i hH?~] SNAP
10 ~Cl ){8o PLASTIC 5 7 9 11 13
`k OD[* !QUICK 30 40
lwHzj&/ ~ ANNEAL
50 10 Q P#pn*L*"T NPASS 50
rJPb 3F END
|s)Rxq){"V SPECIAL
AANT &/mA7Vf>eR ACC
10 1 1 @WJg WJm ACA
70 1 10 '/` = R LUL
90 .1 1 A TOTL UV5Ie!\nm END
(H )2 s Y GO
2 GFLnz + IrLDsd t]> Lh>G )_1zRT| 9 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。
nFE4qm : Mb%A 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。
L~_9_9c 7Ok;Lt!x 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
cS>e? q/4YS0CqE 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。
"vXxv'0 \f 8S>&WR%jH] 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：
*j]9vktH W4hbK9y 
7+]=- /[O( ea$U
.^N/peU q DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
GMMp|W V| thV> j9' 现在需要进一步改进设计。运行 DSEARCH 产生的优化 MACro，镜头的性能变化很小。
wm]^3q I2 W`K7 QWV4 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
~3WM5 fv szsk;a 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
&$"i,~q^b APS -9
W.z;B< CSTOP
j]*j}%hz WAP 2
+SsK21f"r 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。
HHiT]S9 vLR~'" `F 
t>1Z\lE\" +u!0rLb
^[]}R: 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。
)p
T?/ J i7IS X>% 
K#*reJ}K 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。
qP{/[uj[K lrnyk(M}Q. 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。
2rmSo&3@s +6UVn\9Q 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）
I"Ms-zs 8CnR i 
$Z|f fc1 
1&^MfP} ojQI7 Uhw
,S'p %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。
\cC%!4 ,oaw0Vw 
:> D[n1v 
bA\ <.d ?"zY" *>4
t<~ $ 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。
6fd+Q
/ RLE
|AcRIq ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
NG ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
}| J79s2M FNAME 'DSEARCH004.RLE '
70f Klp MERIT 0.617523E-03
r) $+ LOG 4
2kdC]|H2? WAVL .6562700 .5875600 .4861300
5m?8yT} APS -9
A;/-u<f CSTOP
}
@K FB WAP 2
A3B56 K UNITS MM
Mu{;vf|j OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
?_"+^R z bx] N>k J 0 AIR
Q -MQ9' 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
2P/K
K 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
bHg,1y)UC 1 GLM 1.582541321 69.489424800
sXi=70o 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
)Psb>'X 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
F;gx%[$GX 3 GLM 1.862101561 32.759137271
0{dz5gUde 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
6&bY} i^K 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
.pfP7weQ 5 CC 15.35107422
3l3+A+ n 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
Z9575CI< 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
AZa 6 C w 5 CTE 0.650000E-05
D[_| *9BC 5 GTB U 'AD-5503 '
S V v;q?jZ 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Qtbbb3m; 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
HPb] Zj 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
SfJ./ny 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~_Lr=C D;4 5 PLASTIC
Nluv/?< 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
@y82L8G/ 6 CC -1.63833609
aYuD>rD 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
TF 'U 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4'-|UPhx 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Si_%Rr&jW 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
x9x E& 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
4m*M,# mV 7 CC -3.18613168
d? :=PH 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
,WvY$_#xW% 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
X{we/'> 7 CTE 0.600000E-04
U Z|HJ8_ 7 GTB U 'ZEON480R '
oS 7(s 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
9lGOWRxR) 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
\Mj J9u `8 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
1Wm)rXW[x 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
A JSx%?h:6 7 PLASTIC
y`$Q \}fS 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
+T= (6dr 8 CC -0.98132904
7\f\!e < 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
d'/TdVM 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5v?;PX 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
c>/.
;p 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
_R.B[\r @ 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
TQ {Han! 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
"TUe %o 9 CC -5.54999790
GrTulN? 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
= e gW 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
N nk@h 9 CTE 0.600000E-04
Ea?XT&, 9 GTB U 'ZEON480R '
* P 3V 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/}Lt,9 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
D K=cVpN%s 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+ +aL4: 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
x7vctjM| 9 PLASTIC
FL8g5I 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
om |"S 10 CC 0.92206943
TYlbU< 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
0 H0-U'l 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
$uap8nN 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
^':! 1 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
N.4q. 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
.[Ap=UYI> 11 CC -0.42284721
V^hE}`>z& 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
+<}0|Xl& 11 CTE 0.720000E-04
9elga"4:' 11 GTB U 'OKP4 '
p|Q*5TO 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
f m(e 3] 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vk>b#%1{ 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
fx@j? *Qb 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
zO V=9"~{ 11 PLASTIC
2MATpV#BT 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
8ZCo c5 12 CC -21.87743665
$8p7 D?Y 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
LY[~Os W 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
xB@|LtdO9; 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
RGn!{ = 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
kN%MP 6? J 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
pSm $FBW h 13 CC -2.93101390
"wlt> SU 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
eeHP&1= 7 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
R-Z~V 13 CTE 0.600000E-04
[ !
'op0 13 GTB U 'ZEON480R '
UG 'bOF4 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
z NY)' 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
`xz<>g9e 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
6Z`R#d #I 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
avy"r$v_& 13 PLASTIC
Wd0 [%`dq 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
.`7cBsXH 14 CC 16.95417460
FSRm| 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
ATy*^sc&" 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
/'Pd`Nxl. 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
(ZL sB{r^ 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
7},)]da>,' 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
557(EM
END
%lX%8Z$ v >XOiu#kC 另一种广角镜头：
1yV: qp 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。
sHc Td>xS A/ 7X9ir 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
bsd99-_(4
?=VOD #) pA;-v MpMj
v4RlLg dS% 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。
hky ;CD~$ or k=`}; 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。
|ou b!fG4 c*`>9mv 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。
[]0mX7 0N Fb/XC:AD 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
