總結(jié)

公差分析是一個(gè)復(fù)雜的流程，這篇文章介紹了公差分析的整個(gè)流程，內(nèi)容包括：

（1） 優(yōu)化你的設(shè)計(jì)直到超越目標(biāo)規(guī)格，且要超過一定適當(dāng)?shù)牧俊?

（2） 建立一組默認(rèn)公差操作數(shù)。Zemax OpticStudio提供超過一種方法來模擬同一種公差，你必須選擇最1能代表實(shí)際制造，測試以及組裝時(shí)使用的方法。

（3） 編輯公差操作數(shù)以考慮不同的組裝方式，并加入可能的補(bǔ)償器。

（4） 定義公差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)須符合實(shí)際工廠的測試方式。

（5） 建立一些Monte-Carlo文件并確認(rèn)公差操作數(shù)有依照你預(yù)想的方式工作。

（6） 執(zhí)行靈敏度分析。

（7） 手動(dòng)緊縮一些棘手的公差，或者使用逆向敏感度分析Inverse Sensitivity，讓Zemax OpticStudio自動(dòng)計(jì)算。

（8） 一旦確定你的公差都沒有問題之后，設(shè)定執(zhí)行N2個(gè)Monte-Carlo分析，其中N為公差操作數(shù)的數(shù)量。

（9） 檢查反靈敏度分析產(chǎn)生的公差操作數(shù)參數(shù)值，確保他們?cè)诤侠淼姆秶鷥?nèi)。

注意圖中A、B、PP點(diǎn)為軸上固定點(diǎn)，其位置分別與未經(jīng)傾斜或者偏心時(shí)透鏡2前、后表面中心位置以及透鏡2中心位置相同。

從LDE中可以看出物體位于無窮遠(yuǎn)，光闌位于透鏡1前表面，第六行和第七行為透鏡2的前后兩個(gè)表面。為了方便觀察，我們用半徑為無窮大的平面將透鏡分隔開(表面5、9和12)。

以透鏡2前端點(diǎn)為中心傾斜/偏心透鏡2

Zemax OpticStudio使用頂點(diǎn)的曲率半徑、非球面系數(shù)和網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)來計(jì)算網(wǎng)格矢高面的近軸光焦度。

網(wǎng)格的尺寸只受限于可用內(nèi)存的大小。每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)需要4個(gè)8比特的雙精度數(shù)據(jù)和1個(gè)1比特值的存儲(chǔ)空間。一個(gè)255x255點(diǎn)陣的網(wǎng)格文件大約需要2Mb的內(nèi)存。

雙三次樣條插值算法平滑至三階導(dǎo)，它得到的結(jié)果在格點(diǎn)上有精1確值且不需要很大的網(wǎng)格文件就能得到很平滑的表面面型，但不能準(zhǔn)確地模擬更高階的非球面。

網(wǎng)格矢高表面沒有定義網(wǎng)格邊界之外的部分時(shí)，光線追跡到網(wǎng)格表面之外將被視為光線丟失錯(cuò)誤。在定義表面時(shí)，將表面區(qū)域定義為比光線照射部分尺寸更大的面可以有效避免這一錯(cuò)誤。特別是不要將網(wǎng)格大小定義為與與光線照射區(qū)域相同的尺寸，否則光線追跡到網(wǎng)格表面邊緣時(shí)有可能不會(huì)再繼續(xù)追跡。

當(dāng)使用網(wǎng)格矢高表面模擬表面極度彎曲的光學(xué)器件時(shí)，用戶最1好將基礎(chǔ)面定義為相近的面型，再在此基礎(chǔ)上定義相對(duì)矢高，而不是直接用網(wǎng)格矢高面定義整個(gè)面型。

目前而言，Zemax OpticStudio無法直接對(duì)網(wǎng)格數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化或公差分析。