摘自User's Manual 10.0节
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在SYNOPSYS上使用PSD算法(1,2)进行自动优化,优于我们熟悉的阻尼最小二乘(DLS)方法。为什么这种方法是迄今为止发现的最通用、最强大的非线性系统优化方法之一?
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PSD优化方法是通用的,因为它允许指定许多种类的量作为“像差”,在镜头设计过程中进行控制,包括结构参数、近轴量、物或光瞳坐标、光线拦截、光程差、甚至是衍射MTF。使用方便的助记名,这些量可以以算术和、差、商等形式组合来为结果指定明确的目标或单侧边界,或者给出一个描述这些需要控制的量的方程。可以用灵活的权重从一组自动生成的光线中选择,也可以用您自己选择的光线来构建你自己的评价函数。通过给评价函数的每一个部件分配适当的权重,可以评估像质和机械要求之间的权衡,比如整体长度或透镜直径。通过操纵权重,您可以将设计推向剩余像差之中的任何需要的平衡。使用这样的工具可以设计一个最优的系统,而不仅仅是一个最优的图像。
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&X&msEM PSD优化方法是
强大的
,因为该算法始终比DLS方法或DLS
方法的
其他变体
算法收敛得更快。自动功能
控制阻尼、二阶导数近似、导数增量、变量度量和边界条件。您很少需要输入除起始镜头、变量列表和评价函数定义之外的任何内容。 F*TkQ\y 'D &[Y)f^
$3)Z>p 如何生成PSD算法的
优化程序?可以使用交互式对话框也可以自己按照语法书写命令行。第一种方法中,优化程序
的许多最有用的特性可以从MOM命令打开
的交互式对话框中运行。这个特性为初学者提供了一种方便的方式来练习许多优化可能性,并且通过学习MOM生成的命令和数据,您可以快速地学习使用更快的命令模式运行所需的格式,这将是经验丰富的用户的首选。 w gU2q| /k^!hI"4c '<-F3
|kK_B
:K 第二种方法
通常在MACro编辑器中手动输入优化程序
,并以所需
的文件名保存。
优化程序
被分成
几个部分,必须按顺序输入。顺序不重要,但是不能使用与优化无关的命令来中断序列。如果这样做,当您重新输入其他部分时,程序将重新初始化所有的优化设置。 !5* 各部分如下: [m0G;%KR/ 可以自己手动输入命令行来填充以上各部分,也可以借助交互式对话框来辅助填充,比如变量参数定义的PANT文件可以用MACro编辑器中的Variables按钮填充,评价函数定义的AANT文件可以用Ready Made Raysets按钮填充。
P-?R\(QYtR 3A!Qu$r9 为了说明以上格式,这里是一个非常简单的优化MACro的例子:
ypLt6(1j% PANT ;定义变量参数
=`E{QCW VLIST RAD 1 2 3 4 6 ;改变表面1、2、3、4、6的曲率半径
;5&=I|xqe VY 1 TH 20 3 ;改变表面1的厚度,上限为20 mm,下限为3 mm
"@(Sw>*o VY 2 TH b*TQKYT VY 3 TH 20 3 i%n9RuULh VY 5 TH RYZM_@5$t VLIST GLM 1 3 ;改变表面1、3的
玻璃模型
jL,P )TC END %`\=qSf* yn|U<Hxl~H AANT ;定义像差
$ #bWh AEC ;自动边缘控制
qQp;i{X ACC ;自动中心厚度控制
Jxsch\ GSR .5 5 3 2 0 ;0.5和5为权重因子,在轴上校正色差2的3条弧失光线
X?++I4\ GNR .5 1 3 2 .5 "5@\"L GNR .5 1 3 2 .7 ;0.5和1为权重因子,在0.7视场校正色差2的3条光线网格
,b9!\OWDF GNR .5 1 3 2 1 ")i_{C,b^ GSR .5 5 2 1 0 (w1$m8`= GSR .5 5 2 3 0 MeDlsO GNR .5 1 2 1 1 Qb#iT}!p% GNR .5 1 2 3 1 gt\*9P
END "R^0eNv$ D_M73s!U SNAP ; 请求实时更新PAD显示
#k|f%!-Vo SYNO 25 ; 请求迭代25次
#'8'5b TT^L)d 1 D.C. Dilworth, Appl. Opt. 17, 3372 (1978)
'J8Ga<s7C 2 D.C. Dilworth "Automatic Lens Optimization: Recent Improvements", SPIE 554, 191, (1985).