在本课中，我们展示如何将球面替换成非球面，从而改善像质。 然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的RMS偏离，以便更容易制造。

这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头：

（如果您想自己运行此案例，始镜头名为6.RLE。）

让我们做一个简单的优化运行。 首先，我们只使用球面。 这是MACro：

    FETCH 6
    PANT
    VLIST RAD 1 2 3 4 6
    VY 1 TH 20 3 VY 2 TH
    VY 3 TH 20 3
    VY 5 TH
    VLIST GLM 1 3
    END

    AANT
    AEC        ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION
    ACC        ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL

    GNR .5 1 3 2 0
    GNR .5 1 3 2 .5
    GNR .5 1 3 2 .7
    GNR .5 1 3 2 1.
    GNR .5 1 2 1 0
    GNR .5 1 2 3 0
    GNR .5 1 2 1 1
    GNR .5 1 2 3 1
    END

    SNAP            ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS
    SYNO 50        ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES

镜头质量得到改善，但5阶球差和3阶球差没有得到平衡：

转换成非球面。 将下面的命令行添加到PANT文件并重新优化。

    VY 1 G 3
    VY 1 G 6
    VY 1 G 10

正如所期望的那样，现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何？ ASY列表给出了系数：

    SPECIAL SURFACE DATA
    ______________________________________________________________________________
     SURFACE NO.   1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE
    G 3   -3.740105E-08 (R**4)  G 6    1.619749E-11 (R**6)  G 10   2.852988E-14 (R**8)

我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度（CFS）。 输入命令

    ADEF 1 PLOT.

该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们继续优化，是否能得到更容易制作的非球面。 在AANT文件中添加了这些行

    M 0 100 CLINK
    ADEF 1
    CD1 FILE 6
    = CD1

这里我们使用CLINK选项，它使优化程序运行下一个命令（在这种情况下为ADEF），然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 （要了解此强大功能，请在中键入HELP CLINKCW）。

SYNOPSYS已经有了这种分析的命令，如用户手册的第10.3.3节所述，但如果没有，你会怎么做？ 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作，并且如果您想要执行没有命令的操作，最好知道如何使用其他功能。

加权因子100来自哪里？ 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042，其他像差中最大的差异为0.045。 （要查看这些值，可以使用FINAL nb命令。我们输入FINAL 5，查看五个最大的像差，并得到下表（它位于FINAL ERROR列中））：

    FINAL 5
    ABERRATION LIST
            NAME            TARGET         WEIGHT            RAW VAL.  FINAL ERROR   R. EFFECT
       81                   0.0000000      0.9362033 SR        0.0140   0.130792E-01   0.028286
         A    2  YC    0.70000   0.50000   0.83333   0.00000

      103                   0.0000000      1.7262735 SR       -0.0070  -0.120986E-01   0.024204
         A    2  YC    1.00000   0.16667   0.50000   0.00000

      157                   0.0000000      1.1508490 SR        0.0141   0.162809E-01   0.043829
         A    1  YC    1.00000   0.25000   0.75000   0.00000

      161                   0.0000000      2.5733766 SR       -0.0064  -0.165815E-01   0.045462
         A    1  YC    1.00000   0.25000  -0.25000   0.00000

      163                   0.0000000      1.1508490 SR       -0.0111  -0.127588E-01   0.026917
         A    1  YC    1.00000   0.25000  -0.75000   0.00000

因此，这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。

我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行？当ADEF命令运行时，它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后，询问AI

    BUFFER?

看看放在哪里。

    BUFF?

    The current FILE BUFFER contains
    1	0.02051954  BEST FIT CV
    2	48.73404382  BEST FIT RD
    3	-5.38236122E-13  VERTEX SHIFT
    4	0.50763222  VOL. REMOVED
    5	0.00097815  PEAK DIFF.
    6	0.00031781  RMS DIFF.

我们所需的RMS差异在位置6- 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化，光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么？

    SYNOPSYS AI>ASY

     SPECIAL SURFACE DATA
     ______________________________________________________________________________
      SURFACE NO.   1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE
     G 3   -3.290403E-08 (R**4)  G 6    1.879146E-11 (R**6)  G 10   3.012221E-14 (R**8)

    ADEF 1 PLOT

现在RMS差异仅为0.00018。 在这里，我们的镜头只有43％的非球面偏离，并且性能基本相同。

现在调整加权因子可能是有意义的，分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。

通过拾取FILE 5，我们也可以控制峰值差异而不是RMS。将AANT命令更改为

    M 0 50 CLINK
    ADEF 1
    CD1 FILE 5
    = CD1

并重新优化。 现在峰值偏离较小，仅0.00031毫米。

制造这种非球面有多难？ 让我们来看看：

    ADEF 1 FRINGES

这是一个非常漂亮的柔和的非球面，只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。

使用这些工具，人们可以利用非球面元件，同时要确保它们易于制造。