在光学设计中，可以把一个面或多个面做成非球面，这是在不增加更多面的情况下，提高光学系统性能的最常用的一个方法。需要知道的是，增加一个非球面，不仅增加了元件制造成本，同时非球面也使系统制造的公差变得十分敏感。因此不是非球面越多系统性能越好。 在一个光学系统中，让哪个面成为非球面最合适？这个很难评估。ZEMAX中提供了一种有效的方法，就是“寻找最佳非球面工具（Find Best Asphere Tool），它帮我们自动找到哪个面最适合做成非球面，并且能自动优化非球面项系数。用户可以多次使用这个工具，每次使用都能改变非球面的自由度，可以确定是否保留ZEMAX推荐的非球面或是丢弃掉。
以ZEMAX自带的库克三片镜头为例（ZEMAX\Samples\Short course\sc_cooke2）。 LDE中的镜头如下，其中所有的曲率和厚度均设为变量，只有最后一个面的曲率用来控制F/#。
使用默认评价函数构建系统的评价函数，设置如下图：
优化后，查看光扇图，如下图：
当前评价函数值为0.021，如下图：
打开寻找最佳非球面工具，如下图：
此工具允许我们设置起始面和终止面，可以选择多项式的最大阶级。在所选范围内的每个面都要被评估，看是否它是最合适的非球面。需要注意的是，所选表面都必须是标准面型（Standard），没有Conic值，定义了空气与玻璃的边界条件（胶合面通常不适合做非球面），有一个曲率为变量或由边缘光线角/F数的解类型。不符合这些条件的面会被ZEMAX自动忽略。 当可选的面确定后，这个面便被ZEMAX自动默认为非球面类型。非球面项被设置为变量以用于优化。使用局部DLS优化来改进系统性能。如果此面经优化后系统能产生更低的评价函数，则被保留。这个过程重复进行直到所有面被测试完成。最后工具会报告哪个面最适合转换为非球面，有最低的评价函数。
点击开始后，测试处第5面设置为非球面有最低的评价函数值，点击Keep and Exit，第5面就自动生成为非球面（Even Asphere），如下图：
查看此时的2D Layout：
需要注意的是，运行此工具时，使用当前的评价函数，该过程使所有作为变量的参数都被重新优化。 另外，厚度控制应该使用适合非球面厚度控制的操作数而不仅仅是中心和边缘厚度控制，即最好使用全厚度控制操作数FTGT和FTLT。 因为使用的是局部优化，一旦优化停止，即找到一个评价函数最小的设计方案后，ZEMAX便无法知道是否还有更好的设计方法存在，因此在最后再使用Hammer锤优化看看是否有其他更好的方案存在。 |
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