
- •Задание оптических сред.
- •Блочно-иерархический подход к проектированию ос.
- •З адание оптических поверхностей.
- •Методы автоматизированного проектирования ос.
- •К онструктивные параметры ос.
- •З адание оптических поверхностей и диафрагм.
- •Типы асферических поверхностей и их задание.
- •Задание воздушных промежутков и внешних параметров ос.
- •А лгоритм синтеза ос.
- •О писание ос в параксиальной области.
- •В ычисление оптических величин в параксиальной области.
- •Связанные параметры.
- •Вычисление поверхностных коэффициентов и аберраций III порядка
- •З адание исходных данных для расчета нулевых лучей.
- •Нахождение входного и выходного зрачков.
Задание воздушных промежутков и внешних параметров ос.
А лгоритм синтеза ос.
Процесс проектирования на любом иерархическом уровне можно представить в виде последовательности следующих типовых операций: анализа, синтеза и оптимизации. Под синтезом (обратная задача) будем понимать первоначальное формирование конструкционной модели, т. е. определение значений параметров х, обеспечивающих заданные значения характеристик f (рис. 1.1). Синтез в большинстве случаев является эвристической и сугубо объектно-ориентированной операцией. Его содержание определяется конкретным типом синтезируемой системы. В настоящее время поддаются алгоритмизации только некоторые виды синтеза: поиск конструкции из существующих вариантов при помощи информационно-поисковой системы (ИПС), синтез простейших типов оптических систем, набор систем из элементов с известными свойствами по методике М. М. Русинова [27], сборка оптической системы из нескольких узлов или компонентов, а также операции перестроения системы (оборачивание, изменение в масштабе, удаление и добавление элементов). В любом случае операция синтеза может быть разбита на два уровня: структурный синтез (наиболее эвристическая операция), в процессе которой определяются количество, типы и последовательность элементов, образующих систему, и параметрический синтез, задачей которого является получение конкретных значений конструктивных параметров элементов. Благодаря высокой степени эвристичности, в процессе синтеза редко удается получить систему полностью удовлетворяющую всем заданным требованиям, поэтому обязательной операцией является оптимизация, под которой будем понимать направленное изменение конструктивных параметров, начиная от некоторых исходных значений, с целью достижения наилучших значений характеристик. Математический аппарат оптимизации относится не к самому объекту — оптической системе, а к ее оптимизационной модели. Поэтому, когда эта модель построена, операция оптимизации является совершенно объектно-инвариантной и детерминированной. Выбор же оптимизационной модели, т. е. решение вопросов о том, что оптимизировать и чем оптимизировать, для конкретной оптической системы является весьма эвристической задачей. В прямоугольниках показаны детерминированные операции, выполняемые ЭВМ, в трапециях — эвристические операции, выполняемые конструктором. Ромбами обозначены эвристические решения о дальнейшем ходе проектирования, принимаемые конструктором на основе оценки результатов операций, выполненных ЭВМ. Из схемы видно, что процесс проектирования является итерационным, т. е. содержит возвраты на начальные этапы с изменением и усложнением заданий на их выполнение. Заканчивается процесс после того, как результаты анализа на всех его уровнях будут положительно оценены конструктором. Заметим, что в процессе развития автоматизации проектирования все большее число ранее эвристических операций будет алгоритмизироваться. Весьма перспективными в этом направлении представляются самообучающиеся алгоритмы.