V3 · 纵向装配三镜片光路

G1净空改进布局 · 独立测试通过
保留三片透镜和四振镜；532目标采样中，G2→G3光束到G1基片的最小净空为13.679 mm。原生光线与POP覆盖21配置；真实镜架、公差和连续运动仍需另行验收。

沿用V1/V2的纵向进出关系：水平入口与末端下折前均沿+X，G4向下出光，像面水平。G1/G3电机在上方、G2在外侧；G4及其+Y侧电机在箱体+X端外。三片透镜沿用Round3处方。

主箱体按300×350×275 mm、电机Ø38×75 mm、轴端Ø10 mm预留；G4端壁窗口、外部支架、真实镜架和线缆尚未完成CAD验收。

工作域Ø2.5 mm · Z±1 mm · 合成AOI≤7.5°。515 nm，入口1/e²直径2 mm。网页高斯包络假设M²=1.2，原生POP历史记录使用M²=1。Ø100 µm×深1 mm为孔道检查示例。

观察位置

光束轮廓电机箱体包络工件

左键旋转 · 滚轮缩放 · 右键平移 · 点击镜片查看数据

近轴束腰 1/e² 直径—

名义共焦长度 2zR—

音圈位移 / ±3.5 mm—

100 µm 孔 · 旋入路径与通光

孔径100 µm，孔深1000 µm。沿圆周逐点下钻，深度增加对应焦点Z减小。

当前焦深 / µm旋入半径 / µm径向 AOI / °当前方位 / °

起始深度 / µm终止深度 / µm每点下钻 / mm每点转角 / °

规划点进度

孔道检查轮廓

全深度与整圈通光抽查

全域抽查采用21个深度 × 24个方位，使用当前半径、径向AOI和轮廓倍率，与加工路径分开检查。

自由传播光束轮廓；金线为当前焦面，紫线为旋入路径投影。左侧剖面横纵等比例，右侧为放大孔口俯视。三维灰线为完整规划，紫线为已执行段；固定工件的理想孔腔按深度逐步显示，不模拟真实烧蚀、芯料脱落或排屑。播放速度仅作演示。

当前参数与结构

V3网页与下载的V3_main.zos采用同一纵向装配布局，21配置、默认5；已有几何与原生POP记录见版本说明。新版孔道POP尚未重做；网页孔道检查仍为近轴高斯包络估计。

网页孔道检查采用理想预开圆柱孔和近轴高斯包络，不计算截光后的衍射或材料去除。工作焦距允许后续调整，成孔与动态性能仍需单独评估。

主工程说明与参数来源

V3原生配置与物理光斑记录

加载Zemax对应姿态

选择配置后显示当前纵向布局的原生POP结果；手动改动姿态时不能将记录外推。

V3 五轴雅可比方程

执行器输入 u = [G₁, G₂, G₃, G₄, s]ᵀ，工件侧输出 p = [x, y, z, α, β]ᵀ = F(u)。G₁～G₄为振镜机械角（°），s为移动L1的音圈位移（mm）；x、y、z在引擎中使用mm，α、β为出射方向投影角（°）。

F使用当前L1/L2非球面、四面振镜（G4兼最终折转）和单片双面非球面F75的逐面实光线追迹；焦面由512条等功率高斯采样光线的最小几何RMS确定。α = atan(d_x/−d_z)，β = atan(d_y/−d_z)，结果转换为度；不能将振镜机械角直接当成加工入射角。

δp \approx J (u_{0}) δu, J_{i j} = \frac{\partial F_{i}}{\partial u_{j}}

J (u) = [\begin{matrix} \frac{\partial x}{\partial G_{1}} & \frac{\partial x}{\partial G_{2}} & \frac{\partial x}{\partial G_{3}} & \frac{\partial x}{\partial G_{4}} & \frac{\partial x}{\partial s} \\ \frac{\partial y}{\partial G_{1}} & \frac{\partial y}{\partial G_{2}} & \frac{\partial y}{\partial G_{3}} & \frac{\partial y}{\partial G_{4}} & \frac{\partial y}{\partial s} \\ \frac{\partial z}{\partial G_{1}} & \frac{\partial z}{\partial G_{2}} & \frac{\partial z}{\partial G_{3}} & \frac{\partial z}{\partial G_{4}} & \frac{\partial z}{\partial s} \\ \frac{\partial α}{\partial G_{1}} & \frac{\partial α}{\partial G_{2}} & \frac{\partial α}{\partial G_{3}} & \frac{\partial α}{\partial G_{4}} & \frac{\partial α}{\partial s} \\ \frac{\partial β}{\partial G_{1}} & \frac{\partial β}{\partial G_{2}} & \frac{\partial β}{\partial G_{3}} & \frac{\partial β}{\partial G_{4}} & \frac{\partial β}{\partial s} \end{matrix}]

前三行前四列的单位为mm/°，前三行第五列为mm/mm；后两行前四列为°/°，后两行第五列为°/mm。网页X/Y控件使用µm，因此对应输出增量为1000δx、1000δy。

数值差分与目标五轴逆解

J_{i j} (u) \approx \frac{F_{i} (u + h_{j} e_{j}) - F_{i} (u - h_{j} e_{j})}{2 h_{j}}

eⱼ为第j个单位向量。当前引擎对振镜使用hⱼ = 10⁻⁵°，对音圈使用h₅ = 10⁻⁵ mm。给定目标p*，每次迭代求解：

J (u_{k}) Δu = p^{*} - F (u_{k}), u_{k + 1} = u_{k} + λ Δu

求解时将残差与雅可比各行按(1.25 mm，1.25 mm，1 mm，7.5°，7.5°)归一化；缩步λ依次尝试1、1/2、1/4、1/8、1/16，以降低正向计算残差。旋切路径使用完整非线性逆解，各次迭代随当前位姿重新计算J。

当前V3处方在中心的参考系数

参考目标p₀ = (0, 0, 0, 0, 0)，对应u₀ ≈ (0, 0, 0, 0, 0.949323370)。四镜单位为度，音圈单位为mm；下式使用相对此参考位姿的增量：

δx ≈ −2.539867 δG₂ −2.609745 δG₄    [mm]
δy ≈ 2.719456 δG₁ +2.636150 δG₃    [mm]
δz ≈ −0.451476 δs    [mm]
δα ≈ 5.868006 δG₂ −0.633781 δG₄    [°]
δβ ≈ −7.795724 δG₁ −1.395019 δG₃    [°]

系数由当前处方与同一引擎在构建网页时生成；绝对值小于10⁻⁷的数值差分项显示为0。此分组结构只用于中心附近的局部线性化，离轴、倾斜或改变焦点Z后应重新计算完整J。

局部速度关系为ṗ = J(u)u̇。当前网页实现位置路径及逆解，实际轴速度、加速度和同步时间律须另行规划。