现代制造技术的发展使得制造非球面越来越容易了，我们光学设计师都希望在使用非球面来提高成像质量的同时，非球面的片数还要MIN化，所以非球面的位置在哪里比较好，就是一个值得优化的问题了，另外，有的设计师还希望设计时不要采用无焦校正透镜。

       过去寻找the best非球面位置的算法是用简单匹配的算法：对所有可能的非球面位置单独优化出多个方案，挑选一个“the best”方案，在剩下的位置重复上述过程，直到所有的非球面都找到合适的位置。这种算法非常耗时，对于一个有经验的设计师来说，也需要进行大量的优化计算，例如一个5片的透镜，共10个面，≤3个非球面，那么就需要优化27次（9+8+7），才可以找到3个the best位置放置非球面。

CODE V里面有一个宏 FIND_BEST_ASPHERE.seq 就是做这个的，如果你用过，你就知道了。

现在，我们开发了一种新的优化算法，一种非常有效率和简练的优化算法。优化的判断标准可以是RMS、MTF或者自定义的指标，比如畸变、远心度等。从CODE V 10.3版本开始公开发行，这就是非球面专家宏工具（Asphere Expert）。

这个自动化的过程可以有许多可控之处：

RMS 斜面边界条件可以保证非球面可被测试，如果该非球面不需要无焦距校正透镜来配合，就可以直接使用干涉仪进行面型测试，就降低了加工成本；在考虑非球面斜面极限偏离量（aspheric slope departure limits）的情况下可以计算出the best的非球面位置。

还可以使用各种智能化的过滤条件，例如位置（只在凹面、不在胶合面、不使用双面非球面等）和≤允许的非球面阶数。

那么我们这个宏工具的设计效果究竟怎么样？下面是一个光刻透镜的专利例子：

光刻透镜面数多、性能高（RMS波差需要比较小），这个专利的设计者使用了4个非球面。MAX阶是14阶，要求系统的畸变小于0.03%，对于非球面斜面极限偏离量（aspheric slope departure limits）则没有要求。

我们把专利中的所有非球面先变为球面，再使用非球面专家宏工具寻找the best非球面位置。

下图就是专利中非球面的位置和非球面专家宏工具计算出来的位置对比：

非球面专家宏工具的计算结果和专利不同，上面的S3、S16、S34、S39是专利中的非球面，下面的S1、S12、S17、S44是我们宏的计算结果。

我们再来对比一下设计的性能：

非球面专家宏工具结果好呢还是专利中的结果好呢？看起来宏工具的结果要好一点点。而非球面专家宏工具得到这个结果，一共才计算了不到1分钟的时间！

我们还可以考虑对非球面斜面极限偏离量进行控制，以保证非球面可以直接被干涉仪测试。

未完待续