[發明專利]校正單個非球面透鏡球差的蟻群優化方法

在審

• 申請號: 201711076656.1
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107783285A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 秦華;龐鑫;楊開;劉珍;谷健飛;滿忠勝;韓克禎
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種校正單個非球面透鏡球差的蟻群優化方法，透鏡兩個面中一個為平面，另一個為偶次非球面，非球面方程

式中，，x，y，z為直角坐標系的三個坐標量，光軸為X軸，即非球面的對稱軸，C為二次曲面的頂點曲率,a₂為曲面圓錐系數,a_2j為非球面方程中多項式各高次項的系數；其特征在于該方法包括下述步驟：

（1）決定單個非球面透鏡形狀的參數C、a_2j、d的順序排列構成螞蟻的位置矢量X_i，j=1、...6，即第i 個螞蟻的位置矢量Xi= (x_i1, x_i2,…, x_i8)=(C、a₂、a₄、a₆、a₈、a₁₀、a₁₂、d )，d是透鏡前后兩面頂點之間距離， C =1/ R，R為非球面頂點的曲率半徑；

（2）取蟻群中螞蟻數量在50至200之間，初始化蟻群中每一個螞蟻的位置矢量X_i;

（3）令入射光線的最大入射高為h_max, 計算1.0h_max、0.85h_max、0.7071h_max、0.5h_max、0.3h_max、0.01h_max6個入射高上的垂軸球差；

（4）計算單個非球面透鏡的實際焦距與目標焦距的差，f ' 為實際焦距，f₀'為目標焦距；

（5）六個垂軸球差的平方及平方的權重和構成單個非球面透鏡的評價函數Φ；

（6）把單個非球面透鏡結構參數C、a_2j、d作為蟻群算法中優化量，進行評價函數值Φ最小值優化操作，得到一組(C、a₂、a₄、a₆、a₈、a₁₀、a₁₂、d )的值，這組值就是要尋找的單個非球面透鏡結構參數。

2.根據權利要求1的一種校正單個非球面透鏡球差的蟻群優化方法，其特征在于所述步驟（2）包括下述步驟：

（a）選擇非球面頂點的曲率半徑h_max<R<10h_max, 鏡面頂點之間的距離取值范圍d[20,100],非球面參數的取值范圍 a₂[-100,100],a₄[-5×10^-7,5×10^-7],a₆[-5×10^-12,5×10^-12],a₈[-5×10^-15,5×10^-15],a₁₀[0,0],a₁₂[0,0];

（b）螞蟻初始位置矢量X_i的每一個分量是其取值范圍內一均勻分布的隨機數。