边界条件的处理是光学自动设计中的重要问题。光学自动设计由于受多个边界条件的约束而变得复杂，同时不可避免地增加了软件编写和计算工作量。
有两类边界条件。第一类是属于自变量本身的边界条件，即对结构参数的变化范围的限制，包括透镜的中心厚度和空气间隔应便于加工和装调；折射率的变化应能保证挑选到相应的玻璃等，称为变量边界条件。变量边界条件除应考虑工艺条件和材料的可能性，还要考虑到程序处理的方便和不致引起收敛过程的波动。
光学设计中边界条件的处理
边界条件的处理是光学自动设计中的重要问题。自动设计由于受多个边界条件的约束而变得复杂，同时不可避免地增加了软件编写和计算工作量。
有两类边界条件。第一类是属于自变量本身的边界条件，即对结构参数的变化范围的限制，包括透镜的中心厚度和空气间隔应便于加工和装调；折射率的变化应能保证挑选到相应的玻璃等，称为变量边界条件。变量边界条件除应考虑工艺条件和材料的可能性，还要考虑到程序处理的方便和不致引起收敛过程的波动。对于各类变量可作如下的限制：
曲率半径一般不需给以限制(因为自动设计中为了确保像差的良好校正，并不会导致半径的极度变小）；透镜的厚度应严格限制下限(可令d≥0.1D,D为透镜口径）,为了防止透镜过厚，对上限也可适当提出限制；透镜的空气间隔只需限制下限；透镜的折射率可限制在 1.48～1.85 范围，并将其分段，以便能与色散或阿贝数相适应。
第二类边界条件是以结构参数为自变量的函数的边界条件，是对结构参数函数的限制，包括正透镜的边缘厚度、焦距或倍率、后截距、系统的总长度等，甚至也可把系统的成本作为边界条件。对这类边界条件需提出相应的目标值和限制要求。
凡是不符合所规定的限制条件和要求时，都称为违反边界条件。
对第一类边界条件通常用以下方法处理：
1. 变数替换法，此法常用于对透镜中心厚度的控制。如果透镜的中心厚度为d，定义一个新的变数
，使
。
是透镜的最小厚度允许值，
是一大于零的值。此时，不论
取何值，都不会违反边界条件。这种方法在程序处理上非常方便。
2.当迭代后的新解违反边界条件时，将违反的变数人为改变到允许范围内，再进行下一次迭代。这种做法易于处理，但破坏了原来的解，将会引起收敛过程的波动。
3. 当新解违反边界条件时，认为该解不能接受，将所有参数回复到迭代前的状况，并将违反的参数暂时冻结不作为变量。经过 3～5次迭代后，可认为此时的系统已离开原系统很远，变数的变化方向可能已发生变化，再将被冻结的参数释放，重新作为变量参与求解。若再违反，再予冻结。这种做法比较合理，但程序处理上比较复杂。
第二类边界条件由于是多个自变量或全部自变量的函数，通常都作为像差来处理。其中如焦距或倍率等必须严格控制的边界条件，始终让其出现在评价函数中作为像差；而另一些，如正透镜的边缘厚度、系统的总长度等，则只当其违反时才作为像差处理，并给以一定的目标值和较大的权。这类边界条件也是每次迭代后都要检验的。若违反,就将其作为像差加入到评价函数中。若连续3～5次不再违反，就予以释放。这种方法在程序处理上相当复杂。
对单边约束的边界条件如
还可用另一种处理方法，即构造成函数
，然后把它作为像差，加权后加入评价函数。当边界条件违反时，该函数值非零，就自然作为评价西数中的一部分；而当边界条件满足时，该函数值为零，将自动从评价函数中脱出。对于可用单边约束的边界条件，这种方法在程序处理上要较前法简单得多。
相关文献：
《几何光学 像差 光学设计》（第三版）——李晓彤 岑兆丰
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