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以下，將報(bào)告其中兩個(gè)專業(yè)的PanDao數(shù)字化流程：(a)非球面拋光和(b) Pea Puffer拋光程序。3.非球面拋光非球面拋光通常應(yīng)用于與球面偏差較小的最合適的球面。傳統(tǒng)上，非球面是CNC點(diǎn)接觸地面，然后進(jìn)行亞孔徑CCP拋光（計(jì)算機(jī)控制拋光[6]）。

以下，將報(bào)告其中兩個(gè)專業(yè)的PanDao數(shù)字化流程：(a)非球面拋光和(b) Pea Puffer拋光程序。3.非球面拋光非球面拋光通常應(yīng)用于與球面偏差較小的最合適的球面。傳統(tǒng)上，非球面是CNC點(diǎn)接觸地面，然后進(jìn)行亞孔徑CCP拋光（計(jì)算機(jī)控制拋光[6]）。

非球面是一種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱但橫截面為非圓形的曲面，通常可以通過以下形式的冪級(jí)數(shù)展開式進(jìn)行描述：在PanDao中無需輸入絕對(duì)的曲面形狀描述數(shù)據(jù)，而是需要提取與制造鏈中光學(xué)加工工藝設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，例如最小曲率半徑、非球面度等。這些參數(shù)可通過PanDao的“PRO-OPTIC CONVERTER”工具自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，（詳情可見之前的案例 “利用PanDao確定和轉(zhuǎn)換透鏡公差”）。

（1）離軸非球面中：什么是“offsetR”？“offsetR”是從非球面的對(duì)稱軸到離軸非球面通光孔徑中心的橫向距離。（2）離軸非球面：在“中心厚度”處應(yīng)輸入什么？需要查閱標(biāo)準(zhǔn)透鏡的圖紙：輸入稱為“gauge”的局部最小透鏡厚度數(shù)值。（3）離軸非球面：在“最小曲率半徑”和“最小凹曲率半徑（SCRC）”處應(yīng)輸入什么？

因此，在光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，PanDao 會(huì)描述整個(gè)制造鏈，包括制造成本、鍍膜成本、測試成本和中心成本。接下來，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。

因此，在光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，PanDao 會(huì)描述整個(gè)制造鏈，包括制造成本、鍍膜成本、測試成本和中心成本。接下來，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。

因此，在光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，PanDao 會(huì)描述整個(gè)制造鏈，包括制造成本、鍍膜成本、測試成本和中心成本。接下來，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。

因此，在光學(xué)設(shè)計(jì)過程中，PanDao 會(huì)描述整個(gè)制造鏈，包括制造成本、鍍膜成本、測試成本和中心成本。 接下來，將展示PanDao對(duì)一款直徑為220 毫米的平凸非球面鏡片（見圖1）的制造成本和技術(shù)分析，該鏡片計(jì)劃生產(chǎn)500 件。 PanDao（圖2）確定采用亞孔徑數(shù)控磨削并以最終的CCP 研磨拋光作為最佳的加工流程。

在這種情況下，先磨削和拋光擬合球面（采用全孔徑接觸），然后再使用子孔徑非球面拋光技術(shù)進(jìn)行后續(xù)加工，比直接磨削和拋光非球面表面更為經(jīng)濟(jì)。圖4.展示了PanDao對(duì)平非球面BK7透鏡（圖1）的分析：將非球面度從4微米減少到2微米，總制造成本可以降低15.9%。制造鏈風(fēng)險(xiǎn)分析通過應(yīng)用PanDao，可以建立滿足設(shè)計(jì)參數(shù)和公差要求的最佳制造鏈。

在這種情況下，先磨削和拋光擬合球面（采用全孔徑接觸），然后再使用子孔徑非球面拋光技術(shù)進(jìn)行后續(xù)加工，比直接磨削和拋光非球面表面更為經(jīng)濟(jì)。圖4.展示了PanDao對(duì)平非球面BK7透鏡（圖1）的分析：將非球面度從4微米減少到2微米，總制造成本可以降低15.9%。制造鏈風(fēng)險(xiǎn)分析通過應(yīng)用PanDao，可以建立滿足設(shè)計(jì)參數(shù)和公差要求的最佳制造鏈。

圖5.展示了兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，一個(gè)雙球面系統(tǒng)和一個(gè)非球面系統(tǒng)，在相同的光學(xué)質(zhì)量水平下（即在全視場位置時(shí)波前精度為1個(gè)波長）。通過PanDao分析發(fā)現(xiàn)，非球面系統(tǒng)相較于球面系統(tǒng)成本高出約1.7倍。然而，若將材料成本納入考量，非球面系統(tǒng)的整體價(jià)格僅為球面系統(tǒng)的約一半。 總結(jié) 綜上所述，一種名為PanDao的新光學(xué)制造鏈設(shè)計(jì)軟件工具已被開發(fā)，它支持光學(xué)設(shè)計(jì)與制造之間進(jìn)行人機(jī)交互。

表3.PanDao分析所有球面針孔三聯(lián)鏡表4.PanDao分析所有非球面針孔鏡表5.所有球面（**）和所有非球面設(shè)計(jì)（*）的卷積MTF現(xiàn)在讓我們計(jì)算同樣數(shù)量的生產(chǎn)成本，10000套鏡片。PanDao分析了非球面針孔透鏡物鏡表面粗糙度要求為1 nm RMS（均方根）[12]的生產(chǎn)過程。

後表面可以是平面、球面、圓錐面、多項(xiàng)式非球面或環(huán)形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優(yōu)化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個(gè)矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個(gè)矩形透鏡都可以看作一個(gè)球面透鏡的矩形區(qū)域。其它可以用於該應(yīng)用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

所以我們運(yùn)行這個(gè)新的優(yōu)化，光扇圖幾乎沒有變化。現(xiàn)在非球面看起來像什么？ 在命令窗口輸入 ADEF 1 PLOT 現(xiàn)在 RMS 差異僅為 0.00018。在這里，我們的鏡頭只有43％的非球面偏離，并且性能基本相同。現(xiàn)在調(diào)整加權(quán)因子可能是有意義的，分階段增加它直到性能開始降低。這可能會(huì)產(chǎn)生比上面更容易制作的鏡頭。

透鏡參數(shù)在光學(xué)設(shè)計(jì)上常使用的最小化Seidel斜向像散的方法可透過在OpticStudio的評(píng)價(jià)函數(shù)中加入ASTI操作數(shù)達(dá)成目的，此時(shí)我們將目標(biāo)值設(shè)為0、加大權(quán)重，並且使用單一波長。在縮小遠(yuǎn)點(diǎn)球面上最小模糊圈的方面，我們可以透過OpticStudio的預(yù)設(shè)優(yōu)化函數(shù)和光點(diǎn)半徑標(biāo)準(zhǔn)等功能達(dá)成目的。

很明顯，相比于F-Tan(θ)特性，非球面透鏡能夠更好的校正F-Theta。這是由于相比于球面透鏡，非球面透鏡進(jìn)行部分像差校正。 分析軸上的光束剖面 入射角到非球面透鏡是0°。為了更準(zhǔn)確的評(píng)估焦點(diǎn)光斑，使用幾何場追跡（Geometric Field Tracing ）和焦區(qū)域探測器（Focal Region Detector）分析光束剖面。

衍射非球面 衍射光學(xué)元件是以光的衍射效應(yīng)為基本工作原理，通過表面微浮雕結(jié)構(gòu)來調(diào)制入射波面，從而得到所希望的波面。為了實(shí)現(xiàn)更豐富的光學(xué)功能，增加光學(xué)設(shè)計(jì)自由度，通常把衍射元件的微結(jié)構(gòu)疊加在非球面的基底上。

由費(fèi)恩勒聯(lián)合創(chuàng)立的PanDao軟件，正致力于實(shí)現(xiàn)從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測算顯示，在10,000片批量生產(chǎn)條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統(tǒng)推薦采用磁流變拋光技術(shù)加工非球面側(cè)，使用數(shù)控拋光處理球面側(cè)。

透鏡的形狀通常是高度非球面的。注塑成型塑料通常用於以低成本大批量生產(chǎn)此類鏡片。設(shè)計(jì)需求智慧型手機(jī)鏡頭通常必須在寬視野和低 f 值下工作。隨著手機(jī)變得更薄，軌道總長度通常小於 5 毫米。 OpticStudio 中可用的表面類型範(fàn)圍，包括 Even 和 Q 型非球面，為設(shè)計(jì)人員提供了滿足規(guī)格的靈活性。雖然性能要求至關(guān)重要，但確保設(shè)計(jì)可以製造並在構(gòu)建時(shí)性能良好也同樣重要。

由費(fèi)恩勒聯(lián)合創(chuàng)立的PanDao軟件，正致力于實(shí)現(xiàn)從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測算顯示，在10,000片批量生產(chǎn)條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統(tǒng)推薦采用磁流變拋光技術(shù)加工非球面側(cè)，使用數(shù)控拋光處理球面側(cè)。