[求助]求設計顯微鏡物鏡高手幫忙指正 [复制链接]

各位先進好  我最近在練習設計顯微鏡物鏡(給定 NA=0.25，放大率 -10，鏡筒長160) T1di$8  
想請各位前輩幫我看看是否有哪邊可以改善的或是流程可以在更簡化。 e[dRHl  
ymCIk/\  
我打算用兩個消色差透鏡製作這個物鏡，參數與算式如下圖 ;i?!qB>baX  

图片:Picture1.jpg

Bx!` UdRn  
~,1q :Kue  
M\6v}kUY  
先將物方與像方的角度求出(右上方的算式)，接著設計兩個消色散透鏡，第二面與像面距離 160 (滿足鏡筒長要求)，並且假設物面到第一面透鏡距離 d1=10 mm，兩個透鏡相聚 d2=10mm。用這些參數算出兩透鏡的 focal power k。算出 K 後，求出組成一個消色散透鏡的兩個透鏡的 R。 Ax*~[$$~%  

图片:Picture2.jpg

N6 8>`  
vfDb9QP  
{xoo9jq-  
這些即為此透鏡組的原始參數(假設每一個透鏡厚度都是 5mm)，將兩組消色散透鏡分別優化後(對R與透鏡厚度優化)，然後組合再在一起並進行優化 j7+t@DqQ  
首先我將厚度和半徑都設定為變數並限制玻璃厚度小於 8 mm，得到的結果如下 ,FVy:"FR  

图片:Capture_2017_10_31_19_44_18_239.png

图片:Capture_2017_10_31_19_44_03_8.png

u\?u4  
-ix1<e  
sB/s17ar  
接下來使用 hammer 優化並替換玻璃 \
8aF(Y^H  

图片:Capture_2017_10_31_19_52_19_336.png

图片:Capture_2017_10_31_19_52_07_847.png

rB?c
m]G=  
K! j*:{  
R u-rp^a  
可以明顯看出優化後的 MTF 好很多。但是我覺得玻璃厚度太厚，所以我重新限制玻璃厚度小於 5mm ][1u:V/ U  

图片:Capture_2017_10_31_20_18_59_909.png

图片:Capture_2017_10_31_20_19_13_598.png

9iNns;^`q  
OF
bg]{ub?  
9v2 ;  
大體上除了玻璃厚度減少以外，其他改變不大。 r2'rfpQ  
最後做容忍度分析，我使用 sensitivity inverse ，限制 RMS 的最大值不能超過 0.007 (原本為0.006512) >Mr
U^t  

图片:Capture_2017_10_31_21_33_15_87.png

IW_D$pq  
Rw 8o]  
[0#hgGO]P  
想請問: h'
KtG<+  
RMS radius 小於 Airy disk 是正常的嗎? <J`xCm K  
最後優化完的參數基本上跟原本開始設計的參數完全不同，這樣最開始的計算與設計是不是不好的?還是這是正常現象呢? mIo7 K5z{  
l$9,  
此外第一組消色散透鏡的中間那個曲面很奇怪，可以將 semi diameter 減少讓他看起來不突兀，但是這是必要的嗎?而且減少semi diameter看起來也會導致那一組透鏡的出射光出現問題，這種曲面在實際製造時，會有問題嗎? A$6b=2hc>  
;)a9Y?
  
還有哪些容忍度分析是顯微鏡透鏡常做的呢? @/FX7O{n:  
@NE#P&f  
希望大家不吝賜教 ~Xw?
>&  
.&xNJdsY  
f|0QN#$  
#Q7$I.O]  
sdD[`#  

phoenixzqy:用李斯特物镜结构就行了吧？搞得这么麻烦？ (2017-11-15 17:18)  MGDv4cFE.  

F9r*ZyNlx  
人家这个设计从最开始的计算，到逐步优化都给出了详细的步骤；你直接来一句用李斯特结构，太没有诚意了吧，好像人家这么多辛苦，你一点都瞧不上，能不能对于初学者有一点耐心啊，如果没有耐心你就别发言，发言就有点耐心。

用李斯特物镜结构就行了吧？搞得这么麻烦？

拆开!!

yuanxiaowen:第一片加工不了 (2017-11-01 14:39)  ,*nZf|  

xV>iL(?  
是因為第一片的前面太薄嗎?還是曲率半徑的問題呢?

第一片加工不了

zemax设计中出现RMS radius 小於 Airy disk 是正常的，rms radius的是基于几何光学计算的，没有考虑衍射作用，基本上rms radius与 Airy disk的大小接近的设计结果在成像光路上是比较优的结果，当然前提是光路的基本参数设计合理。