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ZEMAX

复杂操作数组合使用:曲率半径与镜片定心系数

时间:2025/1/29 21:11:05   作者:Leslie   来源:正势利   阅读:67   评论:0
内容摘要:复杂操作数组合使用:曲率半径与镜片定心系数

C:\Users\Administrator\Documents\Zemax\Samples\Sequential\Objectives\Cooke 40 degree field.zmx

序号 类型 R半径 厚度 材料 净口径
0 STANDARD 无限 无限 无限
1 STANDARD 22.013593  3.259  H-K9L 9.5
2 STANDARD -435.760000  6.000  9.5
3 STANDARD -22.213277  1.000  H-K9L 5
4 STANDARD 20.291924  4.750  5
5 STANDARD 79.683603  2.950  H-K9L 7.5
6 STANDARD -15.914733  42.208  7.5
    在设计过程中,通常会发现需要实现的功能,ZEMAX操作数好像不能达到目的,尤其是一些设计过程中特有的想法。简单点的,设计过程中简长是需要考虑的,但是我们只是要求镜头的尺寸不要超过多少即可,此时在使用操作数的时候,仅仅一个TOTR不能满足要求,因为其是使得TOTR 固定于某一个值。那么这里就涉及到OPLT,OPGT 操作数的使用,这里讲解三个知识点。

1)当操作数的权重为0时,此操作数不会在评价函数中起作用,根据评价函数公式可以理解,此时系统会给出此操作数的当前值,可以通过这一点提取系统的某些参数值;

2)OPLT操作数:操作数小于指定的值。它用于使0P#定义的操作数的值小于目标值;

3)OPGT操作数:操作数大于指定的值。它用于使0P#定义的操作数的值大于目标值。

那么上面的控制筒长小于某个值就可以这样实现,当前系统总长为60.1767462mm,而我们控制筒长小于55mm。

序号 类型 操作数# 目标 权重 评估

1 TOTR     0  0  60.17

2 OPLT 1 55  1  60.17

    当然这样两行就解决了,大家有设计过广角镜头的可能有过这样的经历,我再设计一个 90°广角的时候,发现第一片镜子曲率半径怎么锤形优化后变成了负的,凹面镜了,但看其余成熟产品都是凸的,这怎么办?另外有时候还会出现一个问题,这个面曲率半径已优化变的非常小,实际上也是不可能的,自然想到的就是将曲率半径控制在一个范围即可,那么还是上面的0PLT和OPGT,但是我怎么得到曲率半径呢?CVVA只是提取曲率,也就是半径的倒数,有时候还有负号,不知道谁大谁小,很容易出错,此时组合操作数来帮忙,我们依旧用前面这个库克三片式镜头,控制第一个面曲率在15到35mm之间。

复杂操作数组合使用:曲率半径与镜片定心系数

4)CONS 操作数:固定值。用于在其他操作数的计算时输入固定值使用。

这个值将和目标值相等。

没有办法用到最新版本的朋友们,可能还在观望高版本中“提升生产良率“这一发烧级功能把,其实提升生成良率,考虑的范围很多,我们这里只说下加工装配中的定心难易程度。

在实际过程中,控制加工装配定心难易程度有一个系数,即Z系数。Z系数涉及透镜前后两面的口径及曲率半径,共四个量,如下即为Z系数定义:

当透镜为两凸或者两凹时,Z=丨D1/2/R1+D2/R2丨/2

当透镜为弯月透镜时,Z=丨D1/2/R1-D2/R2丨/2

z系数主要是在透镜磨边过程中所涉及的,其定义公式如下,其中D1,D2,为夹具外径,R1,R2为两个表面的曲率半径;

复杂操作数组合使用:曲率半径与镜片定心系数

公式:

关于R值的正负,只记住一条即可:WEP

ZPL宏对光学镜片定心系数控制

只有弯月的时候,R值互取异号;

其他形状(双凸或双凹),R值皆取同号;

公式Z里面的±号,一律皆取+值。

z<0.05,定心困难;0.05≤z≤0.15,一般定心;z>0.15,定心容易。


在设计过程中为了提高生产良率,则可以通过控制Z系数来实现,依旧利用上面的库克三片式来演示控制第一片镜子的2系数,可以从图中看出是-个双凸的透镜,则使用第一个公式即可。

这里可以控制第一个双凸透镜的Z系数大于0.15,则表明该透镜定心容易,如下组合操作数所示:

可以看出计算出来第一个透镜的定心系数为0.2157784,较0.15大不少说明该透镜无论是加工还是装配,都是比较好控制的一个透镜。

5)DIVI,DIVB操作数:进行除法运算,前者是两个操作数相除,后者是操作数除以给定因子;

6)CONS操作数:生成固定的常数值,用于相关运算操作;

7)SUMM 操作数:用于两个操作数的相加运算

8)DMVA——镜片直径

《ZEMAX优化控制光学镜片定心操作数》

《光学镜片定心难易度公式》

《ZPL宏语言高级优化方案》

《ZPL宏对光学镜片定心系数控制》


标签:复杂 操作 作数 数组 组合 

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