七、CODE V设计优化实例
与ZEMAX使用同样的实例进行优化，并与其进行对比。 1、设计的要求 1〉 物距l=-∞；
2〉 全视场2ω=40o； 3〉 入瞳直径ф=16mm； 4〉 焦距f`=160mm；
5〉 镜片厚度为d2=5.39mm，d4=6mm；
6〉 全视场内弥散圆直径小于0.02mm（20um）。 3 优化设计过程与结果
1〉将原始数据输入到CODE V追迹
使用New Lens Wizard新建镜头向导。
使用空白镜头
输入入瞳直径16mm
输入工作波长10.6μm
输入视场全视场20 o，0.7视场14 o，0视场0 o。
输入结构参数
由于CODE V中没有GAAS这种玻璃所以在这里使用折射率与阿贝数来代替实际玻璃，由ZEMAX的Dispersion Diagram查得GAAS在10.6μm处的折射率为3.28，但在glass map中没有GAAS的阿贝数，所以在这里使用替代法找出最接近的阿贝数，由ZEMAX该镜头的初始结构求解最后一面到像面的距离为134.442752，使用替代法使阿贝数从10增加到70发现在阿贝数等于60时CODE V求解最后一面到像面的距离为141.447最为接近，所以在这里使用3.28：60作为虚拟玻璃来代替GAAS。
对光学系统进行分析得
TANGENTIAL 0.164841.00RELATIVEFIELD HEIGHTO( 20.00 )SAGITTAL 0.16484-0.164840.69RELATIVE-0.16484 0.16484FIELD HEIGHTO( 14.00 ) 0.16484-0.164840.00RELATIVE-0.16484 0.16484FIELD HEIGHTO( 0.000 ) 0.16484 -0.16484-0.1648415:01:45New lens from CVMACRO:cvnewlens.seq RAY ABERRATIONS (MILLIMETERS) 17-Apr-0610600.0000 NM 由两图可以看出两种镜头的像差曲线近似但不完全相同，所以不能使用两者进行比较。
2〉改变系统焦距为160mm；
使用Edit->Scale改变焦距：输入目标焦距160。
结果
可以看出焦距为160mm但它并没有像ZEMAX一样改变了入瞳仍是16mm，由于缩放两镜片厚度也发生了变化所以将厚度改为5.39mm，6mm。但这时焦距又发生了变化，所以要通过改变镜片的曲率半径来改变焦距，这就要使用到CODE V的优化
3〉优化
CODE V的优化，与ZEMAX近似CODE V使用误差函数（CODE V error function）对镜头进行数值化评价，优化过程如下
由以上设置完成了A：初始设计设置，B：由于只要改变焦距设置一个面的曲率半径为变量即可，C：为了控制焦距所以添加Constrain the effective focal length (EFL)为160mm，D优化。结果如下
观察像差曲线
TANGENTIAL 0.331131.00RELATIVEFIELD HEIGHTO( 20.00 )SAGITTAL 0.33113-0.331130.69RELATIVE-0.33113 0.33113FIELD HEIGHTO( 14.00 ) 0.33113-0.331130.00RELATIVE-0.33113 0.33113FIELD HEIGHTO( 0.000 ) 0.33113 -0.33113-0.3311315:52:21New lens from CVMACRO:cvnewlens.seq RAY ABERRATIONS (MILLIMETERS) 17-Apr-0610600.0000 NM 可知系统存在较大的彗差所以下一步要对彗差进行优化 4〉彗差的优化 在Specific Constraints加入彗差优化项目（保持EFL优化选项不变），使用最小值权重选100，目标值为0。优化结果如下 TANGENTIAL 0.0482061.00RELATIVEFIELD HEIGHTO( 20.00 )SAGITTAL 0.048206-0.0482060.69RELATIVE-0.048206 0.048206FIELD HEIGHTO( 14.00 ) 0.048206-0.0482060.00RELATIVE-0.048206 0.048206FIELD HEIGHTO( 0.000 ) 0.048206 -0.048206-0.04820614:43:36New lens from CVMACRO:cvnewlens.seq RAY ABERRATIONS (MILLIMETERS) 18-Apr-0610600.0000 NM 由于焦平面的位置选取对成像效果有很大影响，使用离焦观察点列图使像差及弥散斑最小得到如下
TANGENTIAL 0.022921.00RELATIVEFIELD HEIGHTO( 20.00 )SAGITTAL 0.02292-0.022920.69RELATIVE-0.02292 0.02292FIELD HEIGHTO( 14.00 ) 0.02292-0.022920.00RELATIVE-0.02292 0.02292FIELD HEIGHTO( 0.000 ) 0.02292 -0.02292-0.0229215:27:50New lens from CVMACRO:cvnewlens.seq RAY ABERRATIONS (MILLIMETERS) 18-Apr-0610600.0000 NM RMS直径分别为0.13842E-01 MM、0.12310E-01 MM、0.17120E-01 MM 由此可知三个视场的RMS半径都小于0.01mm，并可看出几何弥散斑半径基本在0.02mm内只是三视场的弥散斑较大，由两图可看出弥散斑过大的主要原因是二、三视场的像散。所以下一步要添加像散优化函数。 5〉像散的优化
像散是子午光线和弧矢光束焦点的差。从Analysis-〉Third Order Aberration中可以观察到。如下
21:20:33从TAS（-0.002336）与SAS（-0.031296）之间相差较大，而通过观察场曲图，如下
ASTIGMATICFIELD CURVESANGLE(deg)SDISTORTIONANGLE(deg)20.0020.00T15.2715.2710.3110.315.205.20-0.8-0.40.00.40.8-5.0-2.50.02.55.0FOCUS (MILLIMETERS)%DISTORTION T比S更接近于理想状态，所以在Automatic Design-〉Specific Constraints中加入Third Order Sagittal Astigmatic Blur(后面简称SAS)设目标值为-0.003权重为1，优化得
20-Apr-06New lens from CVMACRO:cvnewlens.seq