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SYNOPSYS 光学设计软件课程九: 复消色差接物镜的公差计算

墨光科技

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课程九：复消色差接物镜的公差计算

在上一课中，我们设计了复消色差物镜。在本课中，我们将计算该透镜的公差。

在将透镜元件的图纸发送到车间之前，您必须知道透镜的公差多大以确保透镜能被加工。

轴上图像对于这种物镜来说是最重要的，它通常用于行星观测，并且有一些场曲和像散。

点击

，打开 C12L2.RLE，点击

PAD 打开二维图。

镜头文件：

RLEID F10 APO                               55567FNAME 'C12L2.RLE                                         'MERIT   0.637627E-02LOG    55567WAVL .6500000 .5500000 .4500000APS               3UNITS INCHOBB  0.0000000   0.5000000    2.0000000 -0.652073781030E-02   0.0000000   0.0000000   2.00000000 AIR1 RAD   -169.2935630392332   TH      0.581876111 N1 1.53742490 N2 1.54188880 N3 1.549603581 CTE   0.800000E-051 GTB S    'N-BAK2          '2 RAD     -7.0670416441280   TH      0.36131941 AIR3 RAD     -6.5556994058248   TH      0.263552833 N1 1.60953772 N2 1.61628830 N3 1.628234453 CTE   0.730000E-053 GTB S    'N-KZFS4         '4 RAD      5.3108511182960   TH      0.03937000 AIR5 RAD      5.4054270177678   TH      0.533009995 N1 1.66610392 N2 1.67304720 N3 1.685431335 CTE   0.618000E-055 GTB S    'N-BAF10         '6 RAD    -19.4383633183433   TH     39.42616963 AIR6 CV      -0.051444666 UMC     -0.050000006 TH      39.426169636 YMT      0.000000007 RAD    -11.1847134357355   TH      0.00000000 AIR END

在计算公差之前，必须先移除表面 6 上的曲率求解，在新宏窗口中输入以下命令：

镜头文件：

CHG6 NCOPEND

NCOP 的意思是删除所有的曲率拾取和求解

点击制造加工->公差预算或在 Command Window 中输入命令 MSB

选择波前选项

选择公差选项

选中准备 MC

点击执行按钮

MSB 意思是 Menu, 简单的公差计算

BTOL 意思是公差计算

首先，我们尝试简单的公差计算评估。BTOL 有很多选项，我们只使用其中几个。我们为这个案例提供了一个菜单：MSB，Menu，公差计算。在命令窗口中输入 MSB，然后按如下方式填写:(大部分已经为您填写;但我们选择了公差和波前单选按钮，然后单击准备 MC 框以选择该选项。其他所有内容都可以保留原样。单击执行按钮。

当计算已完成时，看 Command Window 最低行向上一点的部分，如下图所示

轴上像的方差为0.05，如箭头所示，是一个相当大的值，视场边缘的方差几乎也是这个值，但我们并不是很关心这个。

拖动 Command Window 的滑块进度条，找到预估公差分析结果

结果非常糟糕，表面 1 和 2 的空气间隔公差是 0.00157 英寸，表面 2 和 3 的空气间隔公差是 0.00487 英寸，阿贝数的公差是 0.05357，偏心公差是 0.00024 无法做出此公差的透镜

THIRD SENS 各参数含义见每天一例23-三阶像差

这个列表展示了各个平面对于各种像差的贡献度及其导数的平方和。这里有一个概念就是如果这些参数很大，即使它们被其他的表面的贡献所补偿了，但是系统会对微小的误差非常的敏感。SAT 的值为球差的总和，为 8.376

点击 Open MACro 按钮

，打开 C13M1.MAC。

点击 Open，点击 Run 按钮

。

PANTVLIST RAD 1 2 3 4 5 7 VLIST TH 2 4ENDAANTAEC ACCM 4 1 A SATGSO 0 1 5 M 0 0  GNO 0 .2 4 M .75 0  GNO 0 .1 4 M 1.0 0  ENDSNAPSYNO 30

点击 Open MACro 按钮

，打开 C13M2.MAC，点击 Open，点击 Run 按钮。

CHGNOPENDBTOL 2  EXACT INDEX 1 3 5EXACT VNO 1 3 5  TPR ALL                                                                                   TOL WAVE 0.1ADJUST 6 TH 100 100  PREPARE MC GOSTORE 4

Monte-Carlo 公差分析：

在 Command Window 中输入如下命令行

MC 50 4 QUIET -1 ALL 5

MC 意思是 Monte-Carlo 公差分析

50 个抽样，镜头库保存位置为 4，QUIET 抑制 Command Window 中的输出，监控所有质量描述符，存储第一个描述符值大于 -1 的例子，最糟糕的例子存在位置 5

在命令窗口输入

MC PLOT

绘制 Monte-Carlo 公差分析直方图

切换到 ACON2，点击数字 2

在 Command Window 中输入 GET 5。

点击 PAD Bottom 按钮

，选择 OPD 光扇图。

点击 ACON1，点击 Open MACro 按钮

，打开 C13M3.MAC，点击 Open，点击 Run 按钮

，点击 ACON2 观察最坏的情况。

FAMC 50 4 QUIET -1 ALL 5PASSES 20FAORDER 5 3 1PHASE 1PANTVLIST RAD 1 2 3 4 5 6VLIST TH 2 4 6ENDAANT GSO 0 1 5 M 0 GNO 0 1 5 M 1  ENDSNAPEVALPHASE 2PANTVY 3 YDC 2 100 -100VY 3 XDC 2 100 -100VY 5 YDC 2 100 -100VY 5 XDC 2 100 -100VY 6 THENDAANTGNO 0 1 4 M 0 0 0 FGNO 0 1 4 M 1 0 0 F  ENDSNAP SYNO 30PHASE 3

点击 ACON1，在 Command Window 中输入

MC PLOT

MPL 将公差转化为元件图纸：

在 Command Window 中输入 MPL，选中使用 BTOL，SN 输入3

ID EXAPMLE DRAWINGID ELEMENT 2ID MY COMPANY

点击 ELD

DWG 带有公差的装配图：

命令窗口输入 MPL，点击第一个 DWG 按钮

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来源：武汉墨光

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首次发布时间：2023-02-09

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