SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計

概述

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NCOP移除曲率求解

MSB預估公差程序

Mente-Carlo公差分析

Monte-Carlo公差分析直方圖

FAMC制造調整

MPL將公差轉化為元件圖紙

DWG帶有公差的裝配圖

設置工作目錄

選擇Dbook工作目錄

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖1

參考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》第13章

二維圖

FETCH C12L2.RLE

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖2

NCOP移除曲率求解

在計算公差之前,必須先移除表面6上的曲率求解

在Command Window中輸入以下命令

CHG

6 NCOP

END

NCOP的意思是刪除所有的曲率拾取和求解

MSB預估公差程序

在Command Window中輸入命令MSB

選擇TOLERANCE選項

選擇W E選項

選中Prepare MC

點擊GO按鈕

MSB意思是Menu, Simple BTOL

BTOL意思是Budget TOLerance program

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖3

方差值

當計算已完成時,看Command Window最低行向 上一點的部分,如下圖所示:

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖4

軸上像的方差為0.05,如箭頭所示,是一個相當 大的值,視場邊緣的方差幾乎也是這個值,但我 們并不是很關心這。

預估公差結果

拖動Command Window 的滑塊進度條,找到預估公差分析結果

結果非常糟糕

表面1和2的空氣間隔公 差是0.0016英寸

表面2和3的空氣間隔公 差是0.0049英寸,Vnumber的公差是0.054 ,偏心公差是0.00024

無法做出此公差的透鏡

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖5

公差靈敏度

THIRD SENS各參數含義見每天一例23-三階像差。

這個列表展示了各個平面對于各種像差的貢獻度及其導數的平方和。這里有一個概念就是如果這些參數很大,即使它們被其他的表面的貢 獻所補償了,但是系統會對微小的誤差非常的敏感,因為沒有辦法做的這么好。 SAT 的值,球差的總和為 8.363。

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖6

降低SAT球差設置為4

點擊Open MACro按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖7

打開C13M1.MAC,點擊Open

點擊Run按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖8

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖9

運行BTOL

點擊Open MACro按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖10 ,打開C13M2.MAC, 點擊Open,點擊Run按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖11

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖12

Mente-Carlo公差分析

在Command Window中輸入如下命令行

MC 50 4 QUIET -1 ALL 5

MC意思是Mente-Carlo公差分析

50個抽樣,透鏡初始位置為4,QUIET抑制 Command Window中的輸出,監控所有質量描述 符,存儲第一個描述符值大于-1的例子,最糟糕 的例子存在位置5

Monte-Carlo公差分析直方圖

MC PLOT

繪制Monte-Carlo公差分 析直方圖

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖13

50個采樣中最壞的例子

切換到ACON2,點擊數字2 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖14

在Command Window中輸入GET 5

點擊PAD Bottom按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖15,選擇OPD Fan Plots

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖16

FAMC制造調整

點擊ACON1,點擊Open MACro按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖17,打開 C13M3.MAC,點擊Open,點擊Run按鈕 SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖18, 點擊ACON2觀察最壞的情況。

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖19

Monte-Carlo公差分析直方圖

點擊ACON1

在Command Window中輸入 MC PLOT

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖20

MPL將公差轉化為元件圖紙

在Command Window中輸入MPL,選中USE BTOL,SN輸入3,ID EXAPMLE DRAWING,ID ELEMENT 2,ID MY COMPANY,點擊ELD。

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖21

將公差轉化為元件圖紙

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖22

DWG帶有公差的裝配圖

MPL,點擊第一個DWG按鈕。

SYNOPSYS?光學設計軟件--復消色差物鏡的公差設計的圖23

總結

本例講述了NCOP移除曲率求解,MSB預估公差程 序,Mente-Carlo公差分析,Monte-Carlo公差分析 直方圖,FAMC制造調整,MPL將公差轉化為元件 圖紙,DWG帶有公差的裝配圖。

(注:更多數學、光學方面的技術文章,請搜索并關注“武漢墨光”微信公眾號)

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