公差分析

定义离焦补偿器：一旦定义公差和补偿器，CODEV将假设
用户会定义所有内容，而不会自动生成任何设置。 3、在公差和补偿器窗口底部的补偿电子表格中，右击数据 结尾行。 4、从快捷菜单中选择插入。 5、双击开始表面单元格，并选择图像表面。 6、双击该新补偿器的类型单元格，选择表面-Z位移作为补偿 器。
3.2 TOR镜头准备
1、选择检查＞公差菜单 显示公差和补偿窗口。 该窗口是空的说明此镜 头不包含任何公差。 2、单击公差和补偿器的 自动填充按钮。
自动填充 按钮
设置默认公差
生成默认公差
在公差和补偿器窗口中显示的公差为标准的默认值，向下滚 动，该六面对称镜生成了53个默认公差，你可以单击右键从 该列表中插入、删除和编辑公差，每个非灰色的单元格均可 编辑。
镜组摆动公差
●摆动公差 ROL RLY RLX
镜组公差
ROL(摆动)
ROX （x方向的摆动） ROY （y方向的摆动） ●默认值：0.025mm
补偿器
●光学装配中的一个很重要的方面就是，在装
配期间能够做出调整，以部分补偿在加工和 装配中出现的累积误差和随机误差。这些调 整被称为补偿器，最常见的补偿器为焦点偏 移或其它空气间隔调整。补偿器的选择要求 对可能的安装方法具有一定的熟悉程度，因 为必须通过实际的方法来实现要求范围内的 所需偏移。
变量：柱面不平整度干涉条纹 默认值：1 变量：0度方向柱面不平整度 默认值：1 0度方向指Y方向 变量：45度方向柱面不平整度 默认值：1 对X方向Y方向都有影响
离轴公差
● DEC（离轴量
单表面偏心公差
默认值 0.025mm） DLX（X方向偏移量 默认值：0.025mm） DLY（Y方向偏移量 默认值：0.025mm) ● DLZ(Z方向偏移量 默认值：0.025mm）
●
单表面中心公差
●
●
●
变量：折射率 默认值：0.001 DLV 变量：V value 默认值：0.008 DLV不影响参考波长的折射率，只影响非参考波 长的折射率 当且仅当多于3个波长值时使用 HOM 均匀性 AXG 轴向梯度 RAG 径向梯度
表面不规则度
● IRR ● CYN
● CYD
单表面中心公差
●镜组偏移公差（DIS，DSX，DSY，DSZ）
Group Displacement Tolerances
●镜组摆动公差（ROL RLY RLX）Roll Tolerances
镜组倾斜公差
●倾斜公差BTI
BTX：X方向barrel倾斜(单位弧度） BTY：y方向barrel倾斜(单位弧度）
镜组公差
2.公差类型
●单表面公差
--单表面中心公差 --单表面偏心公差
●镜组的公差
2.1 单表面公差类型
单表面中心公差
Single Surface Centered Tolerance ●半径公差(DLR，DLC，DLS) Radius Tolerance ●检光板公差(DLF) Test Plate Fit Tolerance ●厚度公差（DLT）Thickness Tolerance ●折射率公差（DLN，DLV，HOM，AXG，RAG）Refractive Index Tolerance ●表面不规则度（IRR，CYN，CYD）Irregularity Tolerance
Analysis>Tolerancing 复色衍色MTF RMS波前误差 光纤耦合效率 偏振依赖损耗 （以上为四种质量模式）
●CODE V具备的公差分析功能
公差分配方法
TOR（基于实际光 线的公差分析，最 常用）

算法
波前微分
支持的性能基准
RMS 波前误差 衍射 MTF 光纤耦合效率 偏振依赖损耗
支持的公差
CODEV支持的公差
TOD
主光线畸变 公差分配
有限差分
畸变
CODEV支持的公差
TOLFDIF宏
CODEV可计算的项
CODEV支持的公差 和用户定义公差
CODEV支持的公差 和用户定义公差
TOLMONTE宏
模特卡罗模拟
CODEV可计算的项
公差分析的方法
● TOR公差分析模式有两种： 1、灵敏度法：灵敏度分析是假设镜头的每个结 构参数都处在设定好的范围之内，由软件模拟 这些公差所造成的MTF下降或RMS波前误差。 2、反灵敏度法：逆灵敏度分析则是假设镜头的 MTF或RMS下降特定的数值，由软件估计造成这 些变化的各项公差范围。
● BTL：z方向barrel摆动(单
位弧度） ●默认值：0.001rad
镜组偏移公差
● DIS（偏移 默认值：0.025mm ） DSX(X方向偏移量 默认值：0.025mm) DSY(Y方向偏移量 默认值：0.025mm) ● DSZ（Z方向偏移量）不是系统默认公差
镜组公差
DIS是默认公差，DLZ不是默认公差
单表面偏心公差 Single Surface Decentered Tolerance
●离轴公差（DEC，DLX，DLY，DLZ）Displacement Tolerance ●倾斜公差（TIL，DLA，DLB，DLG）Tilt Tolerance ●楔形公差（TIR，TRY，TRX）Wedge Element Wedge Tolerance
MTF值的影响
补偿器的离焦
中心公差
公差极限
偏心公差
公差极限
公差分析总结
公差分析的基本步骤：
1、给镜头定义一批适当的公差。 2、添加补偿器，并且对每个补偿设置允许范围。 3、选择一个适当的标准，如RMS斑点尺寸或MTF。 4、选择要使用的模式：灵敏度分析或者反转灵敏度分 析。 5、修改默认的公差，或者增加新的公差来满足系统要 求。 6、执行公差分析。 7、回顾由这个公差分析产生的数据，考虑公差的预算。 如果需要，可返回到步骤5。
单表面中心公差
厚度公差
厚度公差-DLT 是表面厚度或相对下一个面的 间隔的改变，无论是在空气中 或是光学介质中，所有接下来 的表面都会沿着Z轴方向移动， 如果沿轴移动一个表面而对其 它的表面没有影响，则用DLZ. 是默认公差。 变量：厚度 默认值： 0.025mm
单表面中心公差
折射率公差
● DLN
光学设计—公差分析
指导教师：左保军 姓 名：李菁文 孙小玲 王 刚 时 间：2010年11月5日
●主要内容
1.CODE V 公差分析简介
2.公差类型与补偿器 3.LDM公差分配和TOR
1.CODE V 公差分析简介
● 为什么要进行公差分析 任何系统都不是完美的，所以误差一定会存在。 光学系统作为精密仪器的一部分，对加工精度、 装调精度的要求更高。而在实际的生产往往难 以实现，当误差分配不合理时，由于加工、装 配误差造成的光学系统性能下降将更严重。因 此，在设计中通过公差分析的手段研究设计参 数与产品性能参数之间的相互联系是非常必要 的。
公差分析的目的
● 确定透镜各参量的允许误差使 --满足性能要求 --生产成本最小化 ● 换句话说： --透镜到底需要做的多 好或好到哪种程度
CODE V能做什么
●CODE V的公差特性可提供准确的统计预测，
并允许随时更改公差和调整补偿器，对一组镜 头的公差进行预测并统计分布。
● CODE V的公差分析选项
倾斜公差
● TIL
单表面偏心公差
DLA X轴方向倾斜量 DLB Y轴方向倾斜量 默认值：0.001弧度 ● DLG Z轴方向倾斜量 默认值：0.001弧度
楔形公差
● TIR
单表面偏心公差
默认值：0.025mm TRX X方向 TRY Y方向 TIR也可用DEC或TIL表示
2.2 镜组公差类型
●镜组倾斜公差（BTI，BTX，BTY）Barrel Tilt Tolerances
谢 谢 大 家！
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3.3开始TOR运行
TOR输入对话框
TOR输入对话框
性能标准
多色MTF
空间频率
计算控制
反转灵敏度（生成公差）
该选项卡不需要输入
输出控制
该选项卡不需要输入
公差极限
该选项卡不需要输入，单击选项卡下面的确定按 钮，系统计算并输出MTF。
3.4 TOR输出
TOR输出表格的开头
公差类型和改变值
半径公差
半径公差:
DLR 半径 默认值0.025mm DLC 曲率 默认值0.0001mm DLS 通光口径 默认值0.025mm 通常情况下只输入一种即可，它们 三者之间的的关系： DLC = -DLR/R2DLS = -DLR (D2/8R2)
单表面中心公差
检光板公差
检光板公差(DLF)
表示真实表面和检光板表面 的匹配度。 变量：干涉条纹 默认值：1 DLR与DLF的关系为： DLR = DLFλ (2R/D)2 其中，R是半径，D是孔径直 径，λ 是波长
1、选择分析＞衍射＞MTF菜单
2、在频率/计算选项卡上输入75作为最大频率值，并输入 15作为频率增量。
3、单击图形选型卡，并输入75作为最大绘图频率， 单击确定，运行MTF。
4.单击“快速分析”工具栏上的“快速最佳焦点”图标 5.单击MTF窗口上的执行按钮，从新运行MTF计算。
6.选择镜头＞系统数据进入视场/渐晕
3.LDM公差分配和TOR
●全默认TOR运行
全 默 认 TO R 运 行 是 运 行 TO R 的 最 快 捷 方
式。公差为标准设置组，并与单个补偿器
（图像表面的Z偏移，即重新调焦），共
同应用于反灵敏度模式。
3.1 设置公差
下面将利用CODEV中的专利镜头演示公差分析的过程。 选择文件＞打开菜单CODEV附带镜头目录中的镜头文件 cook1.len。 该镜头为Cook三片式镜头f/4.5， 半FOV20°，焦距50mm，该镜头不包含预定义公差。