使用CODE V的2D-Q自由曲面设计光学系统（2）

CODE V中的这些选项和分析工具很容易使用。在这个例子中，这些选项和分析功能展示了如何反映基于“增强现实”技术的光学系统作为可行性水平的合理设计，让一个好的设计起点适合于作为HMD视觉光学投影系统做进一步研究。 

在CODE V中使用2D-Q自由曲面优化的注意事项

在设计的早期，就应该考虑到封装问题，机械的约束不会妨碍你的光学解决方案。CODE V有强大的功能，支持在优化过程中对光线间隙进行控制。

由于优化这类系统的复杂性，多次运行局部优化序列可能比运行单个优化更容易成功。CODE V中的导数缩放功能有助于避免误差函数空间中的深谷，从而有利于找到更好的解决方案。

EFL约束应该用ABCD矩阵计算来管理(可在CODE V中得到)，因为近轴值通常对折叠、倾斜、偏心和非旋转对称系统无效。

将自由曲面的X、Y偏移量限制在合理的斜率偏差（slope departure）的值内(以帮助加工)。CODE V提供了在优化过程中评估和控制每个表面的入射角的工具。

优化过程中应保持合理的归一化半径值。设计者可以设置用户自定义约束来控制归一化半径与最大表面孔径的比率。

对于2D-Q表面，建议使用边界框和/或边缘孔径。这些限制了光线相交的区域，以帮助在追迹紧凑折叠几何时的杂散光路径最小化。 

总结

CODE V提供了一种新的基于Forbes 2D-Q型多项式的自由曲面面型。2D-Q曲面可以帮助工程师解决具有挑战性的设计问题，同时也为光学系统的制造提供了更容易加工的曲面形状。利用这种表面，我们展示了一个全反射AR成像设备的光学设计实例，达到可行性水平。这个例子显示了CODE V在光学设计优化中使用这种新的表面类型的能力，为光学工程师提供了一个解决当今具有挑战性设计问题的优秀选择。