[已解决]Q型非球面类型选择Qbfs和Qcon的依据是什么？

王杜可

请教一下各位大佬，Zemax中的Q型非球面类型选择Qbfs和Qcon的依据是什么？
Qbfs（类型0）定义了一个由非球面与最佳拟合球面的RMS斜率偏离来表征的表面；Qcon（类型1）定义了一个由非球面与圆锥基面矢高偏离来表征的表面。
问了AI说Qbfs是适用于球面的轻微非球面变化，Qcon是适用于球面的强非球面变化；从字面意思理解是面型起伏比较小的时候用Qbfs，面型起伏比较大的时候用Qcon。
那么我在设计之初怎么会预料到这个镜头的面型在以后会有很大的起伏变化呢？
还有就是zemax有个转换非球面类型的工具，可以相互转换Qbfs和Qcon，那么按说面型起伏比较大的也可以用Qbfs来表征，面型起伏比较小的也可以用Qcon来表征，
有没有可能因为从一开始就选错了类型，导致本来应该要有很大起伏的表面后面优化都达不到比较好的结果？

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hs123xxx

2025-5-16 16:24

用Qbfs的话：因为传统的冷加工非球面透镜，是先用传统机床，加工出最佳的球面，然后上单点金刚石机床接着更高级的磁流变等等，进行进一步加工，这种情况下，设计时通过约束系数大小，就基本上约束了非球面和最佳球面的偏离程度，这个偏离程度就是高端设备加工对应的耗时，这样高端设备加工时间就少，成本就降低
用Qcon的话：各系数之间是解耦的，就是独立的，优化效率则很快

所以根据你的需求进行选择：
1、像模压非球面，则不需要特别考虑偏离程度。
2、如果快速求初始结构，用Qcon，后面也可以直接转成Qbfs进一步优化
3、非球面优化的时候，根据加工商能力，还是有很多约束的，取决于设备和刀具，比如最大斜率、局部斜率、slope

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amateur

没有对错之分，只是从数学表述上两种面型会有差别，本质上描述的都是Qtype表达式。qbfs也可以表示强变化。如果要硬是要分高下的话，BFS就没有存在的意义了。

王杜可

amateur 发表于 2025-5-16 13:30
没有对错之分，只是从数学表述上两种面型会有差别，本质上描述的都是Qtype表达式。qbfs也可以表示强变化。 ...

没有对错之分，也没有高下之分，但是各自应该有更适合的使用条件吧？所以不明白什么什么情况下应该选择Qbfs，什么情况下应该选择Qcon。

amateur

王杜可 发表于 2025-5-16 14:47
没有对错之分，也没有高下之分，但是各自应该有更适合的使用条件吧？所以不明白什么什么情况下应该选择Qb ...

这个没有固定的使用条件，从优化的角度出发，通常Qcon的效果更好

hs123xxx

用Qbfs的话：因为传统的冷加工非球面透镜，是先用传统机床，加工出最佳的球面，然后上单点金刚石机床接着更高级的磁流变等等，进行进一步加工，这种情况下，设计时通过约束系数大小，就基本上约束了非球面和最佳球面的偏离程度，这个偏离程度就是高端设备加工对应的耗时，这样高端设备加工时间就少，成本就降低
用Qcon的话：各系数之间是解耦的，就是独立的，优化效率则很快

所以根据你的需求进行选择：
1、像模压非球面，则不需要特别考虑偏离程度。
2、如果快速求初始结构，用Qcon，后面也可以直接转成Qbfs进一步优化
3、非球面优化的时候，根据加工商能力，还是有很多约束的，取决于设备和刀具，比如最大斜率、局部斜率、slope