初始结构设置完成,我们想让软件帮我们找到最佳曲率半径值。这时就需告诉软件,透镜的哪些参数是需要优化的?就这是设置透镜的优化变量过程。我们在需要优化的参数栏上点击键盘上的Ctrl+Z组合键,便可将这个参数设置为变量,参数右边会出现一个“v”字符。如下图我们将单透镜的前表面曲率半径与透镜厚度设置为变量:
知道了变量的设置方法,那么我们想让这些变量变化以后得到什么样的结果呢?此时又要告诉软件我们想得到什么样的目标,这就是评价函数。用来评价系统优化目标的好坏,在这个单透镜中我们只需要优化到最小的光斑就可以。按下键盘上的F6快捷键打开评价函数编辑器。通常我们使用默认评价函数作为开始:
上图中所示评价函数分三部分:优化目标、光瞳采样、边界条件控制
优化目标部分是我们设计的核心,它是让我们直接告诉软件我们需要得到的结果。可以是光程差、光斑或发散角为目标。通常我们优化镜头的分辨率是以光斑最小为标准,即最小的RMS Spot Radius。在以后的无焦模式优化中我们会提到发散角为目标。
光瞳采样即优化时的光线采样,分两种方法:高斯环形积分采样和矩形阵列采样。当系统为旋转对称结构且没有渐晕存在的情况下,使用高斯环形积分,追迹最少的光线数得到较高的优化效率。当系统存在渐晕时,只能使用矩形阵列采样,需要追迹大量光线才能得到精确结果。
边界条件控制是用来控制优化过程中镜片与空间间隔大小的,保证得到的镜片不会太厚或太薄,空气厚度不至于优化为负值等。
如上图设置我们直接点击OK便自动插入系统的评价目标操作数:
到此时,我们的单透镜就可以优化了,点击:Tools >> Optimization >> Optimization...或点击快捷按扭Opt打开优化对话框:
注意红框内所列出的:优化目标操作数21个,优化变量2个,初始评价函数值0.1036205...这个优化称为局部优化,使用DLS(阻尼最小二乘法)优化到评价函数值最小,它依赖于系统的初始结构。我们点击Automatic开始自动优化,几乎不到一秒优化就完成了。