[求助] [已解决]关于zemax设置渐晕及公差分析的一些疑问

本帖最后由 Tangerine 于 2023-8-10 22:07 编辑

最近在尝试设计之前宇瞳杯的安防镜头，遇到了一些问题想向各位前辈请教一下：
1.zemax设置渐晕这个功能，在我的理解上是对入射光束进行一个缩放和偏心操作，并没有改变实际的结构，也就是说设置渐晕前后镜头的结构是一样的，但是设置渐晕前后软件分析显示的成像质量不同（如mtf），那么最终根据镜头参数加工出来的实物的成像效果是设置渐晕前软件显示的成像质量还是设置渐晕后软件显示的成像质量，如果是前者，那么设置渐晕的意义在哪里，还是说在生产出实物后还需要对镜头做一些其他的处理来得到设置渐晕后的成像效果？

2.设置渐晕会导致公差分析出问题吗，我在进行公差分析的时候显示无法计算名义值，是因为主光线无法追迹导致的吗？需要怎么做才能解决这个问题？

3.这个镜头我基本上已经优化不动了，想要继续优化的话下一步应该怎么做好？

附件是镜头的zemax文件

设置渐晕前的mtf图
  

2.设置渐晕后的mtf图


3.公差分析设置及状况图

1.实际加工肯定是以设置渐晕后的成像质量为标准，因为在实际加工过程中，会根据你设置的渐晕孔径进行相关变化2.我看了一下你的zemax文件，设置渐晕不会对公差分析产生影响，你可以把几何MTF平均换成其他的，比如波前都是可以的。至于几何mtf为何不行，原因的话，我也不太清楚了。或者换个思路，利用评价函数，通过选择gmta尝试一下，不过我试了一下蒙特卡洛分析里面数据都是0

3.试试利用点列图里面的RSCE或者RSCH来继续优化一下

1.最终的判定肯定是根据渐晕后的MTF为标准，我认为设置渐晕目的有几个：1.提高MTF，2.RMS半径太大了，3.镜片有效径太大，设置渐晕是为了拦住边缘的光线，在允许照度范围内，提高成像的质量。
2.设置渐晕不会导致公差分析问题，还有我跑了一下公差是没有问题的，不会出现无法计算，应该是你公差设置有问题，可以设置衍射平均MTF，
3.有几种优化方式：1.所有玻璃改成替代，锤型优化或者全局优化，可以胶合的镜片放开锤，需要时间，会比较慢。2.你可以改变一下光阑的位置，有时候光阑在不同的位置有意想不到的效果。3.最简单的换结构，去找专利，或者现有的相近初始结构优化。
4.给几点建议：1.镜片边厚太小了，加工不了，去书里找找能加工的镜片大小边厚到多少。
                     2.蒙特卡洛分析次数最好在500次以上，公差分析才会全面一些。
                    3. 镜片材料尽量选择常用的材料，价格不会太贵，而且软料可以少用一些，加工更难一些。
                    4.你的操作数权重不要加那么大，太大了，先全部都设成权重1，然后哪些有超出的可以适当加个1权重。

我重新做了一下，这样子设置不知道结果对不对，你可以参考一下

可以尝试加渐晕，在控制一下镜片的参数与镜片的边厚，

感谢回复，我回去再试着优化一下，还有一个问题就是实际加工根据渐晕孔径进行相关变化是什么变化呢？是在镜片边缘涂上黑边吗？方便讲一讲吗

感谢回复，确实还有很多没有考虑到的地方，我再试着优化优化，不过还有一个问题就是我看别人说的几何mtf平均是对衍射mtf平均做的一个近似，当mtf曲线偏离衍射极限时会比较准确，但是我这里面mtf曲线明显偏离衍射极限，但是通过操作数GMTA和MTFA提取出来的几何和衍射mtf平均的值却相差很大，这是什么原因呢

这里使用评价函数作为评价方式有什么说法吗？最终得到的结果是以什么像质指标作为评价标准的呢？应该不是编辑评价函数里的评价函数吧？

不知道为什么，你这里面不能够用几何mtf平均（一般在codev里面就用mtf子午）作为蒙特卡洛分析的参数，所以只能退而求其次用公差分析里面的评价函数来进行分析。我这里也只是抛砖引玉，因为在公差分析里面，这个评价函数可以随意设置，比如说畸变作为评价标准，也可以求出畸变的蒙特卡洛分析结果。至于结果，你可以自行验证，用codev和zemax做一个比较，看差别大不大。

几何MTF确实会比衍射MTF更加准确，如果你想公差跑快点的话，衍射MTF就行