关于公差分析中操作数TTHI的默认调整表面问题

moneymaker

就以ZEMAX自带的柯克三片式为例，2D图如下。
进行公差分析向导操作后系统自动生成一系列操作数如下图




图中可以看出TTHI操作数进行厚度公差限制时1号面厚度的调整面是2面，而2号面厚度的调整面就是4号面了，为什么2号面厚度的调整面不是顺下来的3号面呢

通过查询操作手册解答如下：在创建默认公差时，调整表面被指定为公差表面后面的第一个空气间隙。而二号面后的第一个空气间隙即为4号面，所以就出现了上述的问题。在公差分析中，如果将第一个表面的厚度增加+1mm，那么系统后续的所有透镜都会后移1mm，但是在真正的装配过程中将第一个表面的厚度增加+1mm后，更可能会将第一个表面后的空气间隙减小1mm从而使后面的透镜位置保持不变。

ZEMAX操作手册中的例子：假设一个透镜的表面 3 材料为 BK7，表面 4 材料为 F2，表面 5 为空气。这三个表面的厚度名义值分别为 3mm、4mm 和 6mm。如果表面 3 的 TTHI 操作数由默认公差算法定义，则调整表面定义为表面 5。如果公差值是+0.1mm，那么在分析过程中，三个表面的厚度将分别更改为 3.1、4.0 和 5.9。因此，表面 3 的厚度发生更改时，从表面 6 到像面之间的所有表面的绝对位置不会受到影响。

当然ZEMAX默认设置调整表面的方法只是一个可选项，如果要禁用调整表面，应设置其编号与公差编号相同，例如 TTHI 3 3。

以上只是查阅ZEMAX手册后的个人理解，如有错误还望大佬们多多指正。

有生之年

我的理解跟你是一样的，一般镜头不会去管控某镜片前后空气间隔总厚度不变，都是来什么尺寸的料就装什么样的了，默认的补偿面个人认为也不适用于一般镜头，可能适用于某种变焦镜头？补偿面也可以设为后焦面（COMP所在面），结果也是跟当前面一样的效果

moneymaker

有生之年 发表于 2023-12-16 09:52
我的理解跟你是一样的，一般镜头不会去管控某镜片前后空气间隔总厚度不变，都是来什么尺寸的料就装什么样的 ...

意思是说每一个面的补偿面都设为后焦面也可以吗

moneymaker

WANGQING1 发表于 2023-12-16 17:01
我觉得你们对公差的理解有问题，
公差的存在不是便于调整，而是适用。
机械加工时有公差存在的，包括镜片 ...

还在初学阶段 对机械加工了解不多
大佬“光学设计的公差分析是降低光学结构的敏感度”这句话让我对公差分析有了新的理解
所以公差分析的主要目的是为了降低系统的敏感度来继续优化系统，具体加工时的公差还是按照图纸来，是这个意思吗

有生之年

moneymaker 发表于 2023-12-16 12:59
意思是说每一个面的补偿面都设为后焦面也可以吗

我的理解是这样的，有误也请大佬们提出一下。后焦原本就有COMP来调整，所以其实后焦作为厚度补偿的值最后也会被COMP覆盖掉，所以后焦作为厚度补偿跟自身厚度作为补偿我认为都是一样的效果

moneymaker

有生之年 发表于 2023-12-18 09:48
我的理解是这样的，有误也请大佬们提出一下。后焦原本就有COMP来调整，所以其实后焦作为厚度补偿的值最后 ...

每一面都以后焦作为厚度补偿的话，镜头长度会发生改变的吧。比如第一个透镜增加+1mm，按默认厚度公差的话它后面的第一个空气面厚度就会减少1mm，如果将后焦作为第一面的补偿那镜组就变长了吧，而且后面每个镜片的位置也都会改变

有生之年

moneymaker 发表于 2023-12-18 11:01
每一面都以后焦作为厚度补偿的话，镜头长度会发生改变的吧。比如第一个透镜增加+1mm，按默认厚度公差的话 ...

我没太明白你这句话的意思，“如果将后焦作为第一面的补偿那镜组就变长了吧，而且后面每个镜片的位置也都会改变
”，第一面+1，后面所有面厚度都不变，所以结果就是镜片一薄了1，镜片一后顶点到后焦前总长度不变，后焦-1，然后补偿器调焦找到理想像面，新的后焦值覆盖原来的后焦-1，我没明白镜组怎么变长，每片镜片位置发生了什么改变

moneymaker

有生之年 发表于 2023-12-18 11:09
我没太明白你这句话的意思，“如果将后焦作为第一面的补偿那镜组就变长了吧，而且后面每个镜片的位置也都 ...

假设将第一个表面厚度增加 1.0mm ，将会使系统中所有后续的透镜移位+1.0mm，这样的话物镜总长不就增加了1mm吗

moneymaker

有生之年 发表于 2023-12-18 11:09
我没太明白你这句话的意思，“如果将后焦作为第一面的补偿那镜组就变长了吧，而且后面每个镜片的位置也都 ...

但是如果将第一面后面的空气面作为补偿面的话，第一面+1mm，空气面就-1mm，这样的话物镜总长就不会改变，后续的透镜也就不会发生移位（不知道大佬能明白我的意思吗，初学者思考问题方式可能有点简单了）