以成像光学系统为例:
$}* bZ~ 1. 公差可能的来源:
n*Q~<`T 制造公差:光学镜片的制造主要有两大流程:前工序和后工序,细分的话主要有:荒折、砂
=gYKAr^p5 挂、研磨(前工程),芯取、镀膜、[胶合](后工程);每道工序之后都会有检测流程,为了判断什么:镜片的厚度、面曲率、矢高、通光外径(部分镜片为了消杂光会边缘涂墨)、轴偏、面偏、表面光洁度等; 主要检什么:光圈(N,牛顿环,R值偏差)、亚斯(ΔN、干涉条纹的不规则度),中心偏差(C),原器精度(ΔR),表面癖病(B、外观等级)熟悉镜片图纸的应该都知道
C(Bh<c0@ 装配公差: 镜片最后都是装在镜筒里边的,所以,就需要结构设计的同学设计一个非常稳固的结构,不要让镜片在镜筒里【前后或左右】晃动,形成前后两片镜片之间的【轴偏或面偏】,尤其是光阑前后的两片镜片和表面入射和出射角度很大的镜片,稍微偏一点,成像质量就会差很多,所以,(在结构设计的时候得尽量把前后轴面偏比较敏感的镜片设计在同一组)
WLB@]JvTBY 材料公差:CDGM/Schott/NHG这三家材料厂商给的材料,折射率和色散系数偏差不大,所以一般不要太注意这一块
}K8W%h<3S 2. 公差的设置:
i 1{Lx) Radius:曲率半径 / Thickness:厚度 / Decenter: 轴偏 / Tilt:面偏 / index,Abbe : 材料系数
&:3uK` t04_~e Radius: R值的偏差,TRAD
ev$\Ns^g$3 Thickness:厚度d的偏差,TTHI
?$>#FKrt surface tilt:单个表面的面偏,TSTX、TSTY,常用:TSTX;
cU+%zk lens tilt:整个透镜的面偏,TETX、TETY,常用:TETX;
L93PDp4v surface Decenter:单个表面的轴偏,TSDX、TSDY,常用:TSDX;
I&jiH) lens Decenter:整个透镜的面偏,TEDX、TEDY,常用:TEDX;
bGO[P<< 数值的设定:按照现有的加工精度和技术,Radius和Thickness一般为默认值0.02mm(非球面d一般取0.01),Decenter和Tilt看你所需要的公差要求,一般按照加工精度,两条到三条(0.02~0.03mm);Index:0.005 / Abbe: 0.8%,Test Wavelength:一般选取中心波长
\m\E*c
): 3.开始计算:
?
_>L<Y WaaF;|,( 公差计算最直观的体现方法就是看MTF的变化,所以,一般看T方向上的系统截至频率的1/2或3/4的MTF值的变化
R[%ZyQ_ 4.结果分析:
49gm=XPm 计算完成之后,会生成一个文档,在中间位置,会给出20个最敏感的公差参数,照着那个改善你的系统,如果觉有问题,重新设置公差参数,另外可以分析一下文档末尾的那一组数据,很有意思的