[已解决]色散镜头的公差优化

爱lyj真是太好了

做了一个色散镜头，如下图1所示，做到这一步时所有参数基本符合要求，但进行公差分析后（rms半径作为评价指标）之后，发现第一个透镜和第八个透镜的元件倾斜公差特别大，其0.05倾斜已经严重影响rms点列图半径，查看赛德像差图也发现这三个元件都有一个表面赛德像差过大如图2所示，此时我明白，应该去减小这几个面上光线出射入射角度以及他们的差，我使用了以下的方式：

1.加入元件倾斜多重结构，加入就跑不动了，整体像质变得非常差
2.用raid，raed和oplt控制光线角度，往往是控制一个面另一个面就变得更差
3.手动修改表面曲率减少光线和法线的角度，和2同理，也是使得其他面变得更差，再来优化其他面也很容易陷于跑不动的境地
请问各位战友有什么方法能够优化元件倾斜敏感的公差呢？附上zemax文件

结构1的公差分析，可以看出结果非常差

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放狼的小绵羊

2023-9-6 12:04

从你的2D图来看，你的NA是很大的，对于这种光学系统而言，公差敏感是规避不掉的，可以通过后期工艺水平去保证解像，如果NA确定限制这么大，即使光线再顺滑，角度再小，同样会敏感，同时对于材料的阿贝数也是敏感的，很难实现从设计走到量产。

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放狼的小绵羊

从你的2D图来看，你的NA是很大的，对于这种光学系统而言，公差敏感是规避不掉的，可以通过后期工艺水平去保证解像，如果NA确定限制这么大，即使光线再顺滑，角度再小，同样会敏感，同时对于材料的阿贝数也是敏感的，很难实现从设计走到量产。

dnlxa

我优化公差敏感度一般也是用第二种方法，控制光线的角度。
如果控制光线偏角行不通，我会尝试控制镜片或者群组的光焦度，EFLY，其实原理类似控制偏角。
又或者用SPHA+OPGT/OPLT，直接压对应面的赛德尔系数，但是官方貌似不建议直接控制赛德尔系数。

哼子！

1.zemax自带的TOLR操作数，这在手册上是有使用说明的，带上你的公差去优化，一般对简单点的系统，这个操作数就够用了
2.如果优化入射角的话，筒长这个限制可以放开，可能趋向于往长了变。要么就是优化一下光焦度，看你敏感的那两片透镜是不是略大于其他透镜的光焦度
3.想问一下楼主，对公差分析后的系统有啥要求吗

爱lyj真是太好了

哼子！ 发表于 2023-9-6 20:41
1.zemax自带的TOLR操作数，这在手册上是有使用说明的，带上你的公差去优化，一般对简单点的系统，这个操作 ...

感谢回复，首先我这个系统已经有了11片透镜，并且有了6个多重结构，tolr也加入了，20分钟没跑动，也许是系统有点复杂了，我的长度还有很大空余，奈何系统始终缩着，也没有给各个镜片和空气间隔很大的限制，公差分析后起码50%以上的rms半径落在艾里斑以内吧？

楚静竹

实在不行直接三胶合吧

爱lyj真是太好了

楚静竹 发表于 2023-9-7 09:22
实在不行直接三胶合吧

感谢大佬回复，请问3胶合是在哪里3胶合呢？我现在修改了2面的面型以减少2的seide系数，但是16面也就是第二个胶合透镜的第一面seide系数还是特别差，我发现我这两个胶合面（6和17）的seide始终是一个比较大的正数（我知道seide像差公式，尝试更换王冕火石玻璃顺序仍然是正数，这让我感到费解），于是系统需要别的面seide总和为负数来平衡总体像差，这就导致我始终没办法把16面的seide负像差压下去，是否我需要控制胶合面得入射出射角？

楚静竹

爱lyj真是太好了 发表于 2023-9-7 10:10
感谢大佬回复，请问3胶合是在哪里3胶合呢？我现在修改了2面的面型以减少2的seide系数，但是16面也就是第 ...

你的新版本好像把后面的胶合片压废了。
我当时的想法是把最后三片做成三胶合，这样后面那个窄缝导致的公差敏感就没有了。
要说的话你前面的那个地方改的倒是看起来很顺眼。

爱lyj真是太好了

放狼的小绵羊 发表于 2023-9-15 16:24
从你的2D图来看，你的NA是很大的，对于这种光学系统而言，公差敏感是规避不掉的，可以通过后期工艺水平去保 ...

感谢回复，我的确要保证如此大的物方像方na，最近也一直在优化公差，无功而返