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），您可以用它來模擬所選透鏡并優(yōu)化間距。如果沒有，通常可以在軟件中輸入由供應(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Ｊ褂脝紊蛘瓗Ч鈱⒋蟠蠼档驮O(shè)計(jì)的復(fù)雜性。減小光源帶寬到50nm以下通常可以使您在設(shè)計(jì)中使用單透鏡。在設(shè)計(jì)時(shí)，色差會(huì)帶來很多麻煩，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)

通過使用成品組件，如消色差雙合透鏡，顯微鏡物鏡，機(jī)器視覺鏡頭，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