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。
gQ[^gPW P" (mIJI,[xn 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：
chm J | ;kW}'& Ug 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。
)?&kQ^@v 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：
Ja v2A6a *P R_Y=v% 
-wQ^oOJ #S%Y; ilq
`uZv9 I" 镜头文件：
+`zi>= RLE
!NLvo _[Y ID WIDE-ANGLE DESEARCH
*;e@t4 WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 E(!6n= qR APS 5
NS4'IR=;E! UNITS
MM Va
Yu% OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 CE uk1$ ob0 8x Gj 0 AIR
b]<Hh U 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
Dbdzb m7 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
cia-OVX 1 GLM 1.50000000 55.00000000
aXbNDj
][ 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
pl x/}ah8 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
M2E87w 3 GLM 1.50000000 55.00000000
iSr`fQw# 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
4m~7 ~- h 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
R mW fV END
W x?&igh 'uf2
nUo 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。
"bR'Bt }u-S j/K CORE
16 MkW1FjdP DSEARCH
2 QUIET 5`"*y iv USE CURRENT 5 ALL
3Wb2p'V7$? *$L z2 ] GOALS
i=1 }lk q ELEMENTS 5
nl'J.d J e FNUM
2 1 Q 6.*"` BACK 10 SET
Q5y
q"/=[a STOP
MIDDLE 3 "l
F STOP
FREE M*O(+EM ASPH Q
6<s(e_ 5f ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
aXIB ) $1 FOV .2 .4 .6 .8 1
>{ECyh; DELAY OFF
<DXmZ1 NGRID 6
KIKq9 * SNAP
10 4aN+}TkH@G PLASTIC 5 7 9 11 13
0n*rs=\V G !QUICK 30 40
kQwm"Z ANNEAL
50 10 Q ?UZ$bz NPASS 50
7~ * ;=,mw END
r}R^<y@I SPECIAL
AANT DhWWN>I ACC
10 1 1 13.{Y) ACA
70 1 10 18.Y/nZAgQ LUL
90 .1 1 A TOTL x [PEn END
a: yB%:2 GO
z [qdmx^ x/%7%_+' : 'd76pM- t&R!5^R 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。
/ [Bl 5 6Sh 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。
p*pn@z gb=80 s0 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
8Wdkztp/S GB<R7 J 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。
1 [fo'M #)_J)/h 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：
h4Xc Kv+ ;23=p=/h 
3Vc T7y*{P rWoe
?g
OgEUq' ' DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
S 9G8aea/ rDIhpT)a 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。
:%/\1$3P _kn]#^ucCe 现在必须检查视场的像质。 在 PAD 中，单击PAD工具栏中的“扫描”按钮，然后观察到靠近曲面9的光阑在所有视场中都没有很好地填充。在这个广泛的区域和近轴光瞳的系统中，我们必须控制它。
R=\v3 m ^273l(CZ1 由于我们改变了 YP0 的数量，目前镜头只有一个不明显的光瞳。这使我们接近光阑真正的结果，但是现在我们必须把它放在那里。在 WS 编辑窗格中，我们输入
ZR/R'prW APS -9
7o;x (9 CSTOP
|`w$|pm= WAP 2
x*unye7 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。
V.;:u#{@-Q /: #j ?c 
*he7BUO EkRdpiLB
#" Fg%36Zd 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。
4@DVc7\x$ R(: 4s 
IIq"e~"Vs 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。
13ipaz yDd=&
T
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。
"0|BoG /K_ i8!y 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）
HR[ Q
?rg o*%3[HmV 
xe(MHNrj 
\4OK!6LkI j EZ
"
8]My
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。
-&tr k Dp!;7e s| 
ewo*7j4* 
%v]7BV^%6 pAEN XC\,
U8YO0}_z 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。
/r-8T>m RLE
v-ThdE$G# ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
9U]pH%.9 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
> P(eW7RL FNAME 'DSEARCH004.RLE '
R @"`~#$$ MERIT 0.617523E-03
>/b^fAG LOG 4
/M 0 p_4 WAVL .6562700 .5875600 .4861300
F
b1EMVu APS -9
,MRvuw0P CSTOP
@|^jq WAP 2
] yo_wGiwY UNITS MM
(%i!% {!] OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
B9wp*:. fzl=d_ 0 AIR
K~U SK?Q% 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
NzAQ@E 2d: 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
P!5Z]+B# 1 GLM 1.582541321 69.489424800
%Hh3u$Y, 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
1sD~7KPg? 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
8AryIgy>@ 3 GLM 1.862101561 32.759137271
B jYOfu'~z 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
\kxh#{$z? 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
"rVU 4F) 5 CC 15.35107422
fc3 Fi'^ 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
{h,_"g\V 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
gTnS[ 5 CTE 0.650000E-05
Im6U_JsNZh 5 GTB U 'AD-5503 '
GN0duV 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
FK6K6wU52m 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
E$w#+.QP 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
?<E0zM+ 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
2@fa
rx: 5 PLASTIC
A&NqQ
V, 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
'v\j.j/i 6 CC -1.63833609
L/)B}8m\ 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
;:U<ce= 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"tKNlHBu' 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
{b2 aL7 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
/0
_zXQyV 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
o,J ^ e_ 7 CC -3.18613168
mdaYYD=c% 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
`T=1<Tw c 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
#J\s%60p t 7 CTE 0.600000E-04
8|6~o.B.G 7 GTB U 'ZEON480R '
<z',]hy 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z&A0hI4d 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
kAeNQRjR 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
"(<%Ua 7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
a/ b92*&k 7 PLASTIC
! j{Cu A/ 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
SAy{YOLtl 8 CC -0.98132904
o ~;M" 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
4j^bpfb, 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
N2T&,&, t 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
J]dW1boT@ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
* .o"ZVl 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
pUGN!3 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
"
<Qm
- 9 CC -5.54999790
~~@y_e[N#l 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
j-QGOuvW 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
[EER4@_ 9 CTE 0.600000E-04
@C=m?7O98 9 GTB U 'ZEON480R '
HJ", Sle 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
e :BDQU 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
u3ST; 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
L/%Y # 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
)%t7\1)B3 9 PLASTIC
#hy+ L 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
nSHNis 10 CC 0.92206943
%W&1`^Jl 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
AJdp6@O + 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
}1Z6e[K? 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
PV(4$I} 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
k/@ Tr
: 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
h"r!q[MN o 11 CC -0.42284721
n>S2}y 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
aDh|48}X 11 CTE 0.720000E-04
*x!LKIpv 11 GTB U 'OKP4 '
ZL,8 ,;] 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
5x2L (l-2 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
.zIgbv s 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
% 0zS 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
~U3S eo } 11 PLASTIC
o[oqPN 3$Y 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
##GY<\",; 12 CC -21.87743665
%jT w 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
E>" 8 / 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
5D
L,U(Y 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
xj7vI&u. 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
#N$9u"8C 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
H nd+l)ng 13 CC -2.93101390
9(Jy0 ]E~ 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
=9<$eLE0 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
)(]Envb?A0 13 CTE 0.600000E-04
tpZ->)1 13 GTB U 'ZEON480R '
"[.ne)/MC 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Sz)b7: 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
kIX)oD}c 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
c$A@T~$ 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
*D c@CmBr 13 PLASTIC
j76%UG\Ga 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
{mf.!Xev 14 CC 16.95417460
c W M: 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
YXRjx .srf 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
QAUykS8 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
(0}j]p'w 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
zofx+g\(W 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
7@3sUA_Go END
g>T f "P$f8$ 另一种广角镜头：
"k, K ~@} 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。
#N9d$[R* 6n,xH! 7 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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]x_F{&6U8 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。
O2lIlCL \ 4QH/e 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。
}I'^./za 2vvh|?M 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。
61>f( ?s }LQ\a8]< 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
