チュートリアル 5: 最適化


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ここまでのチュートリアルでは、レンズ ファイルをロードし、解析機能を使用して光学系の性能を確認してきました。最適化は設計を次の水準に進めます。OpticStudio は、単に光学系の性能を報告するだけでなく、ユーザと積極的に対話して、可能なかぎり最高の性能が得られるように光学系の性能を最適化します。

: OpticStudio のノンシーケンシャル モードのみを使用する場合でも、この例を実行してください。ノンシーケンシャル光線追跡でもシーケンシャル光線追跡でも、最適化の概念は同じであるからです。

最適化は、次の 3 つの手順で構成するプロセスです。
· まず、視野、波長、システム アパチャー、面の数などを適切に設定したレンズ設計を入力します。この光学系は、エラーが発生せずに光線追跡できるものであることが必要です。
· 次に、エディタで一部のパラメータを変数として定義します。これにより、設計仕様をより適切に満たせるように、これらの変数パラメータの値を OpticStudio で変更できるようになります。
· 最後に、評価関数という設計目標として設計仕様を記述します。評価関数は最終的には 1 つの数値で表され、この値がゼロに近いほど、目標性能に近い設計が得られたことになります。
つづいて、評価関数の値が最小値まで減少するように、定義した変数パラメータの値を最適化機能で変更します。OpticStudio には、数種類の最適化アルゴリズム、2 種類のローカル最適化機能、および 2 種類のグローバル最適化機能が用意されています。この例では、DLS ローカル最適化機能とハンマー グローバル最適化機能を使用します。
この 3 つの手順で構成する最適化プロセスを、設計プロセスの中で複数回繰り返すこともできます。最適化しても所定の光学系性能が得られず、レンズの追加が必要になった場合や、面のいくつかを非球面にして非球面パラメータを変数に設定した場合などに最適化を繰り返します。
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