5 個(gè)技巧適用于利用現(xiàn)貨光學(xué)件進(jìn)行設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)項(xiàng)目中使用現(xiàn)貨光學(xué)件有許多好處。如果預(yù)算或時(shí)間有限,導(dǎo)致在應(yīng)用中不大可能使用定制光學(xué)件,現(xiàn)貨光學(xué)件也可輕松滿足您的設(shè)計(jì)需求。這里有一些技巧可以幫助您更容易地利用現(xiàn)貨光學(xué)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1. 簡(jiǎn)化
先,在紙上進(jìn)行近軸設(shè)計(jì),將系統(tǒng)以有限與無(wú)限共軛光學(xué)組的形式分解成子系統(tǒng)。在用軟件進(jìn)行優(yōu)化之前(如Zemax,Code V,或其他光線追蹤軟件),確定每個(gè)組所需焦距。一旦確定了所需焦距,就可以利用近軸公式選擇能提供所需焦距的成品透鏡。光線追跡軟件應(yīng)具有內(nèi)置的成品鏡片模型(圖1),您可以用它來(lái)模擬所選透鏡并優(yōu)化間距。如果沒(méi)有,通??梢栽谲浖休斎胗晒?yīng)商提供的透鏡信息。所有EO TECHSPEC®組件在大多數(shù)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中都能找到,您也可以從我們的上獲取Zemax文件。
2. 使用單色光
盡可能使用單色光源,例如LED和激光或者使用光學(xué)濾光片,使您的系統(tǒng)變?yōu)閱紊?。使用單色或窄帶光將大大降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。減小光源帶寬到50nm以下通??梢允鼓谠O(shè)計(jì)中使用單透鏡。在設(shè)計(jì)時(shí),色差會(huì)帶來(lái)很多麻煩,所以如果不需要寬帶光源,你需要對(duì)光源進(jìn)行簡(jiǎn)化。
3. 利用現(xiàn)成的子系統(tǒng)
通過(guò)使用成品組件,如消色差雙合透鏡,顯微鏡物鏡,機(jī)器視覺(jué)鏡頭,多元件組成的中繼鏡頭,或其它子系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的局部修改,如顏色,視場(chǎng)角,以及大孔徑。在很多情況下,如果供應(yīng)商(圖2)能提供相關(guān)規(guī)格,您就可以在軟件中對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行建模。即使沒(méi)有相關(guān)規(guī)格,利用近軸計(jì)算也可評(píng)估子系統(tǒng)。
圖2: EO微型視頻鏡頭的規(guī)格 (#58-204)
4. 考慮安裝
您是否在制作原型或想要節(jié)省購(gòu)買定制外殼的時(shí)間和花費(fèi),考慮一下現(xiàn)貨裝配元件。光學(xué)籠式系統(tǒng)可以讓您輕松組裝光學(xué)組件并提供足夠的自由空間進(jìn)行間距調(diào)整。籠式系統(tǒng)可以安裝普通尺寸的光學(xué)元件,顯微鏡物鏡,C接口相機(jī)鏡頭,和其他子組件。
5. 選用合適的組件
成品鏡頭,如平凸(PCX),平凹(PCV),雙凸(DCX),雙凹(DCV),和消色差透鏡專為小視場(chǎng)和小光圈進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)集成到光線角度不是很陡系統(tǒng)中時(shí),這些組件具有好的工作表現(xiàn)。例如,在設(shè)計(jì)一個(gè)高放大倍率中繼鏡頭時(shí),請(qǐng)?jiān)诟邤?shù)值孔徑側(cè)使用復(fù)雜的多元件子系統(tǒng),在低數(shù)值孔徑側(cè)使用一個(gè)消色差透鏡。 例如,一個(gè)15X系統(tǒng)(圖3)由一個(gè)物側(cè)的20X無(wú)限共軛物鏡和一個(gè)像側(cè)的150mm焦距消色差透鏡組成,是一個(gè)良好校正的系統(tǒng)。
圖3: 運(yùn)用成品組件快速組裝一個(gè)15X顯微鏡
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