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。
i ez @j )z'LXy8 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'#Y$d1. zJn F#G 我们想设计一个半视场角为92.4度的镜头，F 数为2.0。我们将使用塑胶制作非球面
透镜。首先，我们必须创建一个可追迹的前端。
-nbo[K 我们从一个含两个镜片组的简单系统开始，并指定用于广角的物体类型 OBD，并在表面5上声明一个近轴光阑。我们从一个中等角度开始，比如50度，然后，使用 WorkSheet™ 滑块，给元件一些负的光焦度，并将它们向右弯曲。当看起来效果很好时，增加 OBD 视场角，以这种方式继续，直到我们达到所需的92.4度角。 这是前端部分：
4ZY0!'be-R o ]UG*2 
_e %jM[ N? r{Y$x
6Z:<?_p%7g 镜头文件：
EV}c,*);y RLE
J?d&+mt ID WIDE-ANGLE DESEARCH
6I0G.N WAVL
.6562700 .5875600 .4861300 *.X!AJ;M=O APS 5
Z i&qa+F UNITS
MM *~~ &*&+ OBD
1.00000E+09 92.4 0.2887 -11.0345861 0 0 0.2887 r=Up-(j $q_e~+SXT 0 AIR
6x k~Bt 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
}P8@\2@=T 1 CV 0.0356159993000 TH 2.50000000
N"X;aVFs_ 1 GLM 1.50000000 55.00000000
p IKQx5; 2 CV 0.1318873610000 TH 2.99808431 AIR
gxry?': 3 CV 0.1145140002814 TH 1.00000000
HmWU;9Vn+ 3 GLM 1.50000000 55.00000000
xZJ
r* 4 CV 0.4600712360000 TH 4.00383115 AIR
)Mw<e 5 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
xz1jR I$ END
l+e L:C! XH_XGzBQS 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。
0'Kbh$L U =YZyH4eI CORE
16 J x# r DSEARCH
2 QUIET [X +E USE CURRENT 5 ALL
7X \azL qDR`)hl e GOALS
~f/nq/8 ELEMENTS 5
>j [> 0D FNUM
2 1 `~zY!sK BACK 10 SET
A^/$ |@ STOP
MIDDLE Rj&V ~or STOP
FREE qd@x #"qT ASPH Q
0/".2(\}T ASPHERIC 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
F$l]#G.@A FOV .2 .4 .6 .8 1
1
J3h_z6/ DELAY OFF
p ~ `f.q$' NGRID 6
>EQd;Af SNAP
10 $O}:*.{(W PLASTIC 5 7 9 11 13
$vlc@]~d`& !QUICK 30 40
h{ s - e. ANNEAL
50 10 Q }O+F#/6 NPASS 50
Ey5E1$w%& END
T v d=EO SPECIAL
AANT bERYC | ACC
10 1 1 ?k$3( - ACA
70 1 10 Jg I+k Nx LUL
90 .1 1 A TOTL y#[PQ T END
% _*q'6K GO
m"MTw@}SJ; Im9^mVe _1D'9!+ a78&< 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。
_x<CTFTL m791w8Vr 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;a> J KMsm2~P 请注意，在这种情况下我们不使用 QUICK 选项。
&yF t@ g] P{
AJH1 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。
-rYOx9P4 &5Ai&<q"p 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：
G813NoS o wO6`Ap
t1: 
: b^\O ({/@=e x*
n:c)R8X] DSEARCH 发现了10种最佳设计，其中大多数非常好。
92}UP=RW! :Gyv%> . 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。
KF' $D:\ -\mbrbG9H 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。
V\nQHzjF<6 52-Gk2dp 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
cC'{+j8-a APS -9
]|cL+|':y CSTOP
!b<c*J?f WAP 2
\M4/? <g 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。
pVTx# rY (/J$2V5- 
`>^2MHF3LT Q`#Y_N-h+
^:Vw blv( 让我们将玻璃模型替换成真实的材料。打开 MRG 对话框，选择U目录（仅匹配塑胶材料），QUIET，SORT，然后单击 OK。镜头材料现在是真正的塑胶材料。
ve.rp F\ 2+pLDIIT 
;IX3w:Aw 将继续优化镜头，不希望的塑料材料被更换成其它的玻璃材料，因此我们从 PANT 文件中删除所有 VY sn GLM 行并用 VLIST GLM ALL 替换它们。
>mzK9 6 o
g.LD7&/ 这只会改变第一和第二个镜片的当前玻璃模型的材料，再次优化和模拟退火。
3cK`RM ` [([?+Ouy 再次运行 MRG，这次选择 Ohara 目录。该程序现在匹配前两个元件，即玻璃，而不是塑胶。设计与以前一样好，如图6所示。（L41L1）
Pyc/6~ ? '+tU8 Pb 
/JPy ADi 
Z{/0 P *Q bPz4,"
zItf>j7|Z 让我们来看看视场上的衍射图像。转到MPF对话框，选择“视觉外观”，放大设置为5，然后单击“执行”。结果，在图8中，在整个视场上几乎是完美的。
T9enyYt % a%Ky;ys 
.Y.\D\>~ 
( r _xs XjpFJ#T*$A
F5Tah{ 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。
z@hlN3dg RLE
"i$Av m ID WIDE-ANGLE DESEARCH 4
U[9`:aV; ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000000001100 12
H f
P2o5- FNAME 'DSEARCH004.RLE '
Qn> 0s MERIT 0.617523E-03
>/;V_(
LOG 4
2[i:bksjW WAVL .6562700 .5875600 .4861300
:4|W;Lkd! APS -9
v*}r<} j CSTOP
@D%H-X WAP 2
&-#!]T-P:E UNITS MM
aaf\% ~ OBD 1.00000E+09 92.4 0.2887 -17.3394812 0 0 0.2887
<TmMUA)`} ws:@Pe4AF 0 AIR
*7<5 G{ 0 CV 1.0000000000000E-09 AIR
r
(Ab +1b 1 CV 0.0360722609606 TH 2.22538987
$5aRu, 1 GLM 1.582541321 69.489424800
DZGM4|@<7Y 2 CV 0.1129035344111 TH 7.33905916 AIR
)24r^21.q 3 CV 0.0258877283000 TH 1.00000000
=s"_! 7 3 GLM 1.862101561 32.759137271
+rS}f
N$L. 4 CV 0.1907815401493 TH 4.62505325 AIR
!% n3_tZC 5 RAD -22.0769352833601 TH 8.06760017
h%MjVuL n 5 CC 15.35107422
[@MV[$W5 5 N1 1.57747609 N2 1.58304761 N3 1.59677576
hR" j[ 5 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
#)`N 5 CTE 0.650000E-05
)F; ` 0 7 5 GTB U 'AD-5503 '
d 0YN :lJc 5 DC1 0.000000000E+00 -1.278372376E-03 -2.704225148E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
"\bbe @ 5 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
E/@w6uIK[ 5 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
HgJ:R f] 5 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
CqQ>"Y 5 PLASTIC
.XR`iX Y 6 RAD -6.3843807900976 TH 1.00000000 AIR
#|76dU 6 CC -1.63833609
4R-Y9:^t 6 DC1 0.000000000E+00 1.393260648E-04 -8.694519770E-06 0.000000000E+00 0.000000000E+00
e
W&;r&26 6 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
B '\^[ 6 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
4PUSFZK? 6 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
>$h *1/ 7 RAD -7.9324248616851 TH 10.01456860
Ld>y Fb(` 7 CC -3.18613168
:lQl;Q -e 7 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
D. !m*o q 7 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
kxU <?0 7 CTE 0.600000E-04
i8A{DMc ,U 7 GTB U 'ZEON480R '
nsWenf 7 DC1 0.000000000E+00 9.236235094E-04 -1.504353071E-05 0.000000000E+00 0.000000000E+00
kW>Q9Nc=V 7 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
[*ylC ,w 7 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
+9db1:
7 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
UD6D![e 7 PLASTIC
C YA#: 8 RAD -19.0181938596098 TH 16.68648421 AIR
;Hr
FPx&d1 8 CC -0.98132904
46c7f*1l 8 DC1 0.000000000E+00 7.229015854E-06 -3.530119818E-07 0.000000000E+00 0.000000000E+00
D@"g0SW4 8 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
N8.K[ m 8 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
txM R[o_ 8 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
`pS<v.L3 9 CAO 1.68737382 0.00000000 0.00000000
-:IG{3fnu 9 RAD 4.2463061617809 TH 1.50735195
dj,7lJy 9 CC -5.54999790
5^lroC-(x 9 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
9B &QY 2 v 9 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
e _\] Q- 9 CTE 0.600000E-04
Rh#0EbE2 9 GTB U 'ZEON480R '
i1RU5IRy|j 9 DC1 0.000000000E+00 4.513134509E-03 -1.189291744E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z(LDA ZG 9 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
iR
j/Tm*T' 9 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
_[}r2,e 9 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
F4+mkB:w*7 9 PLASTIC
5m2(7FC%su 10 RAD -8.0304051087170 TH 1.00000000 AIR
xo#&&/6 10 CC 0.92206943
_%#Q
\ D 10 DC1 0.000000000E+00 -4.950375968E-03 1.189788976E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
1.WdxMpW9 10 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
vaQ Z1a, 10 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
:<Z*WoEmt 10 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
ud xLHs 11 RAD -3.7613156285095 TH 1.00000000
9 !sx 11 CC -0.42284721
|0nbO2} 11 N1 1.60143115 N2 1.60793545 N3 1.62454862
gbNPD*7g9 11 CTE 0.720000E-04
b Z c&uq_ 11 GTB U 'OKP4 '
weC RhA 11 DC1 0.000000000E+00 1.180068221E-02 5.892483716E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
.-[uQtyWW 11 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
nnLE dJ}n 11 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
x]umh{H~ 11 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
DArEIt6Q 11 PLASTIC
K|$Dnma^n 12 RAD 5.2837613214415 TH 1.00000000 AIR
'@'~_BB ZP 12 CC -21.87743665
v w$VR PW 12 DC1 0.000000000E+00 7.571999432E-03 2.001801857E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
Z M"J5}h 12 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
z7V74hRPX 12 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Rfh#JO@%[ 12 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
\zA$|)
x 13 RAD 2.2918318217542 TH 5.99479908
]Cy1yAv={ 13 CC -2.93101390
\ F=w~
$) 13 N1 1.52289510 N2 1.52565759 N3 1.53222386
.QX|:]|n 13 DNDT -1.100E-04 -1.100E-04 -1.100E-04 4.30000E-01 5.80000E-01 7.80000E-01
<-uE pF 13 CTE 0.600000E-04
F XJI,(:- 13 GTB U 'ZEON480R '
b}'XDw 13 DC1 0.000000000E+00 4.465123244E-03 -4.565059943E-04 0.000000000E+00 0.000000000E+00
# UGtY D}" 13 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
.zr2!}lB 13 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
*k'D%}N: 13 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
8m Tjf Br 13 PLASTIC
8XtZF,Du 14 RAD -9.3294652456923 TH 1.00000000 AIR
%Y8#I3jVJ 14 CC 16.95417460
~5$V8yfx h 14 DC1 0.000000000E+00 -8.733089016E-03 1.818419746E-03 0.000000000E+00 0.000000000E+00
yv| |:wZC 14 DC2 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
h,B ]5Of 14 DC3 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00
Z\8TpwD2 14 DC4 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00 0.000000000E+00
J1DX}h] 15 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
($:s}_<>s END
B:q H7`s s hjb b 另一种广角镜头：
eaP,M kK& 在本章的第一部分中，我们观察到，超过90度的输入角需要一个定制的前端，其目的是将主射线的角度减小到一个更易于控制的值，以便光线能够通过。但如果这个领域的角度小于90度，工作就简单多了。
lC&U9=7W % !$ua_8 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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FEgM4m.(G< [ 9 )9>-
/NFv? ~</k 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。
dn/0>|5OF( gaBt;@?:Q 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。
[L h<k+ b nBnE[y<' 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。
Q" BIk
= {>[,i`) 除了 DSEARCH 返回的最佳镜头之外，您还可以尝试其他方案。
