ZEMAX公差分析——评价标准求值类型

    ZEMAX提供了一个使用简单灵活，功能强大的公差推导和敏感度分析工具。它可用来分析的公差包括结构参数变量，如曲率、厚度、位置、折射率、阿贝数、非球面系数等。

     ZEMAX也支持对表面和镜头组的偏心分析，表面或镜头组上任意点的倾斜分析，面型不规则度分析和参数或附加数据值的变化分析。

     由于参数和附加数据可以描述非球面系数，折射率梯度系数等，所以这些值也可以是公差分析的组成部分。各种不同的公差的任意的公差组合中可用于估算装配和加工误差对系统性能的影响。

     ZEMAX通常使用精确的光线追迹来进行容限分析；

     在ZEMAX的公差算法(algorithms)中并无所谓的近似(approximation)或一阶外插(the first order extrapoltions)结果。

     公差可以用简单的操作数定义，如TRAD，它定义曲率半径公差。公差操作数和镜头文件一起被自动地保存。公差操作数也可通过主菜单上的编辑器组，在公差数据编辑器上编辑。

公差可以用各种不同的标准求值，包括RMS点列图半径，RMS波像差，MTF响应，视轴差，用户定义评价函数，或用一个脚本语言，该脚本定义了一个复杂的排列和解的过程。另外，在镜头加工后可以定义补偿器来模拟镜头容许的调整范围。ZEMAX也能对补偿器变化加以限制。

公差可通过三种途径计算：

1、敏感度分析(Sensitivity Analysis)：对于给定的一组公差，根据每个公差分别决定评价标准(criteria)的改变量。也可以分别计算每个视场及组态(configuration)的评价标准。

2、反敏感度分析(Inverse Sensitivity)：对于给出的评价标准的允许改动量，分别计算出每个公差的极值(Limit)。反向敏感度可通过设置评价标准的归一化值(normal)来改变量的极值，或是直接设置评价标准的极值来计算。此评价标准也能计算所有视场及组态，或是每个组态中的每个视场的平均值。

3、蒙特卡罗分析(Monte Carlo Analysis)：敏感度和反向敏感度分析分别考虑每个公差对系统性能的影响。总体性能(aggregate performance)由平方和的根(root-sum-square)的计算来评估。蒙特卡罗模拟法提供了另一种估算所有公差总体影响力方法。这种模拟法生成一系列可满足指定公差要求的随机镜头，然后评估评价标准(criteria)。除了所考虑到的缺陷范围和强度，其它都不作近似。通过同时精确地考虑所有可应用的公差，可精确地模拟预期性能。蒙特卡罗模拟法用正态、均匀、抛物线或用户定义的统计分布产生任意个数的方案。

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