[发明专利]基于Delano图的光学初始结构自动生成方法

权利要求书

1.一种基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，工作步骤依次由⑴.光学一阶量的优化设计，⑵.商用光学优化软件中一阶量和光学材料的自动分配，⑶.像质的自动优化三步来实现。

2.根据权利要求1所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑴光学一阶量的优化设计，是基于Delano图，对y_i坐标，以设计要求为约束进行优化，根据优化得到的y_i坐标及Delano中的y_i坐标与其他一阶量的关系，求得系统各个组员所有一阶量；所有一阶量都依赖于Delano图对y_i的优化而完成。

3.根据权利要求1所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑵商用光学优化软件中一阶量和材料的分配，是依赖于第一步优化平台，在第一步和优化平台和商用光学优化软件之间建立动态数据链，实现一阶量参数和光学材料的分配。

4.根据权利要求1所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑶像质的自动优化，也是依赖于第一步优化程序所在的程序平台，在商用优化软件中生成设计的基本约束，然后自动写入优化设计目标函数，权重函数，然后控制进行各组员的间距，曲率的优化。

5.根据权利要求1所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑴的光学一阶量的优化设计：在光学成像镜头设计中，需要有目标函数和约束函数；优化的目标函数为光线在各个组员的偏转角度的大小，或者是系统的总长，或者是两者的混合，或者为其他的一阶量；优化的约束函数主要来自于设计的基本要求，对于有限远的光学系统的设计，设计基本要求一般有NA，系统总焦距，系统物方视场，像方视场，系统的入瞳口径；对于无限远的系统，设计的基本要求一般有系统焦距，物方视场，入瞳口径；根据设计目标得到的约束函数和优化的目标函数，通过优化算法的迭代，不断优化各个组员上的轴上点发出的边缘光线入射高度和轴外点发出的主光线的入射高度，使得优化的目标函数最小，从而输出一组满足设计目标y_i值。

6.根据权利要求1所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑵得到满足设计目标的y_i值，根据Delano图坐标y_i与光学系统各个组员其他一阶量之间的关系，通过程序自动求得各个组员上的一阶量。为了快速而高效的生成光学初始结构，我们需要在外部优化程序平台与商业光学优化设计软件之间建立动态数据链；在第一步中得到优化后的y_i值及其组员光焦度和组员间距之后，通过动态数据链自动在商用光学优化设计软件中分配各组员的光学材料，各组员间距，以及根据前一步计算得到的各组员的光焦度进行光焦度的分配，进行各组员各面的曲率的暂时分配；此时得到的结构像质仍然不佳，需要由步骤1中的程序平台控制在商业光学优化设计软件中写入像质优化函数，进行像质的优化，对曲率和各间距进行微调，以达到较好的像质，进而输出优化后的结构。

7.根据权利要求1-6之一所述的基于Delano图的光学初始结构自动生成方法，其特征在于，所述的步骤⑶的具体操作步骤如下：

⑶-a.将OMAX用户输入的波长参数赋值给商业光学软件；

⑶-b.将OMAX用户输入的NA或者入瞳直接赋值给商业光学软件；

⑶-c.将OMAX输入的玻璃材料依次赋给商业光学软件的各个组员；

⑶-d.将OMAX在权利要求3生成的组员的一阶量中的组员间距赋值给各个组员；

⑶-e.将OMAX在权利要求3生成的组员的一阶量中的组员光焦度赋值给各个组员；

⑶-f.将OMAX在商业光学设计软件中写入基本的设计要求的约束，将各个面的曲率设置为变量进行优化；

⑶-g.OMAX在商业光学软件中写入对各个面之间间距的合理约束，然后将各个面间距设置为变量进行优化，最后输出的为可用的初始结构。