本文以三片式
透鏡為例介紹了如何進行公差分析,包括如何進行 TOL、BTOL 以及蒙特卡洛分析。如需了解更多信息,請查閱幫助手冊。
UD]RWN pEGHW; 簡介
DoJ3zYEk wAF#N1-k 公差分析是面向制造和裝配的產(chǎn)品設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)。本文簡單地介紹了公差分析的基本流程,目的是為了讓初學(xué)者對公差分析有一定的了解。幫助手冊中也有針對特殊應(yīng)用的公差分析的文章。
>RmL0d#B 0s%{m< 使用 SYNOPSYS 進行公差處理
@JD!.3 \%;5$ovV 計算制造公差很重要,但這常常被忽視。SYNOPSYS 為此提供了四大特性,對于大多數(shù)
鏡頭來說,這項工作實際上比
光學(xué)設(shè)計更簡單。SYNOPSYS 公差分析中,TOL 和 BTOL 都是逆靈敏度分析。TOL 可以選擇需要分析哪些面,這些面的公差因素(曲率半徑、偏心、傾斜、厚度等),公差因素的的范圍上下限,以及目標(biāo)的極值,例如光斑最大值,MTF 降低到最小的值。BTOL 也是逆靈敏度分析,可以選擇反極值或反增量。會分析所有干擾的因素。如果不設(shè)置干擾因數(shù),公差因素的干擾因數(shù),就會采用
軟件默認(rèn)的
參數(shù);如果設(shè)置參數(shù),軟件就會采用用戶給定的參數(shù)。同時,軟件會給出2份公差結(jié)果。一份是滿足結(jié)果,單一因素的范圍。另外一份是,所有參數(shù)都正態(tài)分布,每個因素的滿足結(jié)果。蒙特卡羅分析,可以幫助我們看到最終結(jié)果的分布。敏感度
優(yōu)化,可以幫助我們降低公差敏感度。楔形誤差,可以給我們提供組裝的裝配角。本文簡單介紹了 TOL、BTOL 以及蒙特卡洛分析,并進行了舉例說明。
A}03s6^i; Q
S.w#"X[ TOL 公差
K&vqk/JW1 qZ+^ND(I TOL 可以調(diào)整你所給定的公差(每次調(diào)整一個公差),使得公差變化范圍,能夠滿足你的最低光學(xué)規(guī)格(每次指定一個光學(xué)規(guī)格)。在公差運行過程中,可以調(diào)整厚度或空氣間隙,也可以使用近軸拾取和求解來保持焦點等。下面展示一個使用 TOL 進行公差分析的例子,讓我們在下面的三片式透鏡中運行 TOL,打開鏡頭文件 TOL TOLERANCE.RLE,如下所示。
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y"0!7^ 9d,2d5Y 打開宏文件 TOL OPT.MAC,在宏文件的下圖所示位置中,加入指令 M 0 .1 A 3 YC 1 1 0 0 7。YC 是對應(yīng)視場點相對于主
光線的差值,就是光線扇形圖上的點大小值,該指令就是把 Hy=1,Px=1 處所對應(yīng)的光線扇形圖上的點,優(yōu)化為 0。
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(>x_fDv
V)r6bb{^ <Dp[F|r
z 4`H<Pn 5l(NX 運行優(yōu)化宏后,在命令窗口輸入 FINAL,可以查看所有參數(shù)對評價函數(shù)的貢獻,在命令窗口底部可以看出優(yōu)化后 Hy=1,Px=1 處,光線扇形圖上該點的值為 0.0060。
yYZ0o.<&T* DKf:0E8
<Okl.Iz> v4x1=E 打開宏文件 TOL OPT2.MAC,如下所示:
c3aF lxW -jsk-,
K~>ESMZ5 =arrp: PANT...END 指令里面可以自由選擇需要分析的公差項,此處分析了曲率半徑,厚度,偏心,傾斜。選定了分析項后會分析輸入的表面分析,沒有選擇就不分析。也可以給定公差范圍。比如, VY 1 YDC 2 就采用系統(tǒng)給的默認(rèn)公差范圍。指令 VY 1 YDC 2 0.005 0 就是采用我們給定的偏心 0 到 0.005。AANT 中的指令 M 0 .1 A 3 YC 1 1 0 0 7 就是把光扇圖上的點目標(biāo)定為 0,TOL 指令設(shè)置像差的最大允許值為 0.007。運行宏文件就可以在命令窗口中查看 TOL 公差分析的結(jié)果,在命令窗口的最上面顯示的是公差分析的 厚度\ 偏心\ 傾斜的公差范圍,最下面顯示的是顯示了 Hy=1 Px=1 光線點小于 0.007(原本數(shù)據(jù)為 0.0060),對應(yīng)的厚度 \偏心 \傾斜的公差應(yīng)該的范圍。
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} BTOL - 公差分析程序
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