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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

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：

 RLE
ID F10 APO                               55567
 FNAME 'C12L2.RLE                                         '
 MERIT   0.637627E-02
 LOG    55567
 WAVL .6500000 .5500000 .4500000
 APS               3
 UNITS INCH
 OBB  0.0000000   0.5000000    2.0000000 -0.652073781030E-02   0.0000000   0.0000000   2.0000000
   0 AIR
   1 RAD   -169.2935630392332   TH      0.58187611
   1 N1 1.53742490 N2 1.54188880 N3 1.54960358
   1 CTE   0.800000E-05
   1 GTB S    'N-BAK2          '
   2 RAD     -7.0670416441280   TH      0.36131941 AIR
   3 RAD     -6.5556994058248   TH      0.26355283
   3 N1 1.60953772 N2 1.61628830 N3 1.62823445
   3 CTE   0.730000E-05
   3 GTB S    'N-KZFS4         '
   4 RAD      5.3108511182960   TH      0.03937000 AIR
   5 RAD      5.4054270177678   TH      0.53300999
   5 N1 1.66610392 N2 1.67304720 N3 1.68543133
   5 CTE   0.618000E-05
   5 GTB S    'N-BAF10         '
   6 RAD    -19.4383633183433   TH     39.42616963 AIR
   6 CV      -0.05144466
   6 UMC     -0.05000000
   6 TH      39.42616963
   6 YMT      0.00000000
   7 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：

CHG
6 NCOP
END

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。

PANT
VLIST RAD 1 2 3 4 5 7 
VLIST TH 2 4
END
AANT
AEC 
ACC
M 4 1 A SAT
GSO 0 1 5 M 0 0  
GNO 0 .2 4 M .75 0  
GNO 0 .1 4 M 1.0 0  
END
SNAP
SYNO 30

点击Open MACro按钮，打开C13M2.MAC，点击Open，点击Run按钮。

CHG
NOP
END
BTOL 2  

EXACT INDEX 1 3 5
EXACT VNO 1 3 5  
                                                                        
TPR ALL                                                                                   
TOL WAVE 0.1
ADJUST 6 TH 100 100  
                                                                       
PREPARE MC 
                                                                        
GO
STORE 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 5
PASSES 20
FAORDER 5 3 1

PHASE 1
PANT
VLIST RAD 1 2 3 4 5 6
VLIST TH 2 4 6
END

AANT 
GSO 0 1 5 M 0 
GNO 0 1 5 M 1  
END
SNAP
EVAL

PHASE 2
PANT
VY 3 YDC 2 100 -100
VY 3 XDC 2 100 -100
VY 5 YDC 2 100 -100
VY 5 XDC 2 100 -100
VY 6 TH
END
AANT
GNO 0 1 4 M 0 0 0 F
GNO 0 1 4 M 1 0 0 F  
END
SNAP 
SYNO 30
 
PHASE 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 DRAWING
ID ELEMENT 2
ID 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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