光學(xué)設(shè)計(jì)公差允許
b$Hz3T J( 一 公差分配思路
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%ul 原準(zhǔn)備用ODP841進(jìn)行公差分配計(jì)算，但該
軟件是用于幾何傳函的計(jì)算，對(duì)小象差
系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果比Zemax中的MTFT好的多，這是因?yàn)闆]考慮衍射效應(yīng)對(duì)象差的干擾。我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)鑒別率是很高的。因此用ODP841計(jì)算偏差很大。故采用Zemax計(jì)算。
t p:\j@dB 首先介召公差計(jì)算的總體思路：
ZUp\Ep} 在
光學(xué)設(shè)計(jì)中給所有工藝允許的總公差是： 使最差情況下的傳函由于工藝因素的總下降量不大于0.15 lp/mm（下降后的傳函仍有MTF=0.15，以便CCD仍能分辯它對(duì)應(yīng)的空間頻率），對(duì)于本系統(tǒng)就是在F=1.23光圈、1H，0.7H口徑下允許鑒別率總下降量不大于0.15 lp/mm。
@ct+7 v~ 公差分配的環(huán)節(jié)有：
vLa#Y(" 半徑、厚度1（
透鏡厚度）、厚度2（透鏡氣隙）、
玻璃折射率、玻璃色散、中心偏1（加工偏心）、中心偏2（裝配偏心）、余量
'~ 4pl0TWc 上面的公差余量是為了在實(shí)際的工藝實(shí)施中，由于工藝原因必需放寬公差時(shí)，總公差允許量不致于超。
tu>{ 在計(jì)算公差時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)以工藝上最寬松的條件給出各
結(jié)構(gòu)參量的公差預(yù)定值，這樣作是為了先考核最差情況對(duì)總公差的影響。當(dāng)總公差不超時(shí)，也不能以此作為公差分配的最終結(jié)果，因?yàn)樵诠に囋试S的條件下，應(yīng)盡量提高成象質(zhì)量，因此應(yīng)減少對(duì)總公差影響大的諸結(jié)構(gòu)公差，這樣才能最有效的提高成象質(zhì)量。
A])P1c. 7" 二 公差分配
Z?NEO>h7 1 思路
_Cy:]2o 對(duì)本樣例
鏡頭，用Zemax公差計(jì)算功能時(shí)應(yīng)遵循如下原則：
LhzMAW<L4 （1） 因?yàn)镕=2～8口徑均比F=1.2口徑的傳函高很多，因此應(yīng)以F=1.2口徑傳函為準(zhǔn)考核傳函變化量。
8Zc U[8r （2） 在F=1.2口徑的傳函中，應(yīng)要求0W,0.7W的傳函，而0W傳函比0.7W傳函高很多，因此應(yīng)以0.7W視場傳函為準(zhǔn)考核傳函變化量所允許的半徑公差。
{kLGWbo|Q （3） 在計(jì)算傳函時(shí)，應(yīng)以MTF=0.3為基準(zhǔn)考核傳函的空間頻率。
3Db3xN （4） 正態(tài)分布的蒙特卡羅數(shù)應(yīng)取20以上，我們?nèi)?0（此數(shù)越大，得到的公差計(jì)算結(jié)果的可信度越高，但計(jì)算量就越大）。
* U=]@I}J （5） 用傳函計(jì)算公差時(shí)，各結(jié)構(gòu)變量公差預(yù)定值的給定，可參考“各結(jié)構(gòu)公差計(jì)算時(shí)預(yù)定公差的給定原則”給出。
pilh@#_h （6） 為了加速公差計(jì)算，應(yīng)以光學(xué)設(shè)計(jì)中有象質(zhì)要求的各種情況下，傳函最低的的情況，計(jì)算公差的允許值。
T#!lPH :&h ２ 各結(jié)構(gòu)公差計(jì)算時(shí)預(yù)定公差的給定原則
S'U@X ２.1 TFRN(光圈公差)預(yù)定公差的給定
p O~c<d}b 這個(gè)量是給各面半徑加公的允許偏差值，先統(tǒng)一給５道圈，計(jì)算出總偏差再調(diào)整。
#hL*r bpT ２.2 TTHI(厚度公差) 預(yù)定公差的給定
+'#oz+ 這個(gè)量給定各面位置的絕對(duì)偏差允許值，對(duì)于變焦系統(tǒng)，由于有變焦
曲線的嚴(yán)格限制，因此對(duì)各透鏡面位置的絕對(duì)值應(yīng)進(jìn)行控制。對(duì)本系統(tǒng)，各面只有相對(duì)位置的要求，沒必要限定絕對(duì)位置，因此只需給出：１，２;２，３; …. 的面要求就可以了。
=q(GHg;' 現(xiàn)各厚度加工的允許偏差預(yù)定值統(tǒng)一給０.05 mm。
~u&|G$1!0 ２.3 TEDX,TEDY(零件允許平行偏心公差) 預(yù)定公差的給定
\aP6_g:N} 這是光學(xué)零件與機(jī)械零件的配合公差中的偏心（平行）允許公差，給出0.05mm偏心允許預(yù)定值。
4'Xgk8) ２.4 TETX,TETY(零件允許傾斜偏心公差) 預(yù)定公差的給定
8BXqZVm. 這是光學(xué)零件與機(jī)械零件的配合公差中的偏心（傾斜）允許公差，給出6’=0.1°偏心允許預(yù)定值。
2 ?|gnbE: 該公差實(shí)際上是限定了透鏡隔圈端面垂直度的允許偏差。
V &Mf:@y 2.5 TSDX，TSDY(光學(xué)零件表面允許平行偏心公差) 預(yù)定公差的給定
;`v% sx# 這是光學(xué)零件表面公差中的偏心（平行）允許公差，給出0.05mm偏心允許預(yù)定值。
_7kM]" >j 2.6 TSTX,TSTY(零件允許傾斜偏心公差) 預(yù)定公差的給定
+m,!e*g 這是光學(xué)零件表面公差中的偏心（表面傾斜）允許公差給該量公差預(yù)定值為0.05mm。
* zVvQ= 在Zemax公差計(jì)算輸入文件中，單位確是度。
2 .Yi ( r 那么就用計(jì)算式： Q=arctg(0.05/R) 將角度值求出（度為量剛）。
DF 1<JdO+ 注：TSDX，TSDY，TSTX，TSTY是透鏡定心膜邊時(shí)用以控制表面傾斜和平行偏位的。但在工序完公后確要通過零件的透過偏心來驗(yàn)收，兩者如何統(tǒng)一呢？
OQ4c#V? rrs"N3!aT 在上圖中：
,Vd7V}t 在車邊工藝中，第一面是作為基準(zhǔn)的，因此上圖中第一面既無偏心，也無傾斜。第二面C21是表面偏心公差，，C22是表面傾斜公差。則同向影響總偏心C2=C21+C22，由相似三角形有：
T~gW3J /.V0ag'G 這就是由工藝上控制公差（控制C21，C22），向產(chǎn)品驗(yàn)收公差的轉(zhuǎn)換計(jì)算式。
8cm@a*2% 在推導(dǎo)上算式時(shí)，F(xiàn)－R1是在假定鏡很薄時(shí)得到的，如果透鏡較厚，可以在AUTOCAD中作圖求出。
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