【求助】科勒照明仿真问题及分享

剑心大叔~

最近在学习科勒照明设计，下面是我仿真的一个例子，其中遇到一些问题，希望论坛的大佬们帮忙看看。1. 第一部分是科勒照明部分，结构如下图所示：思路是光源直径6mm，发光角度15°，选了个三片的结构做光束准直，后面一片做聚焦，为了压缩系统长度，就将前后组放的很近，又为了形成像方远心，将孔径光阑往前放，最终结果就长下面那样了。

在这里就有产生了第一个问题：① 科勒照明一定要像方远心吗？
2. 第二部分无限远物镜结构如下图，参考的CN 116755235 A这篇专利，结构如下所示：物镜的NA：0.142

3. 我将物镜插入到科勒照明部分时出现了报错如下：

看起来时大视场的角度在物镜中出现了问题，这里就有了第二个疑问：② 照明系统大视场光束被拦截，系统的NA下降，导致物镜的分辨率受损，想请教一下应该怎么解决系统NA下降的问题，科勒照明系统应该怎么优化？
4. 最终将系统转换到非序列模式下，将光源设置成双角光源，XY半宽3mm，角度15°，最终模拟的结果大致如下：

第三个问题，双角光源设置15°，是相当于模拟发光角度15°的光源吗？

dongtian

1、没太看明白你这个照明系统，确定这玩意是一个科勒照明系统么？科勒照明系统在物面上不应该是平行光么？感觉你这个只有课了照明的前半部分啊，后边应该再有一个聚焦透镜或者透镜组之类的，镜组焦点放在这个实像面上，之后的平行光才是照明光束吧。
2、第二个也没太看明白，看这个显微镜头的设计，好像是反着设计的，右边是物面，左边是出射的平行光？是无限远的物镜么？如果是这样话，这个光源不是应该从物面这边入射么~~

显微小白，大佬解惑下啊~

剑心大叔~

dongtian 发表于 2023-10-19 08:32
1、没太看明白你这个照明系统，确定这玩意是一个科勒照明系统么？科勒照明系统在物面上不应该是平行光么？ ...

刚开始学这个，确实不太确定这样对不对。

2. 物镜是反向设计的，照明是同轴反射类型的，不是透射型的。

frog_0123

光源直接成像到物面，是临届照明，不是科勒照明

剑心大叔~

frog_0123 发表于 2023-10-19 08:56
光源直接成像到物面，是临届照明，不是科勒照明

光源不是成像到物面，在物镜的入瞳上，物镜是无限远类型，反向设计的。

optic-er

剑心大叔~ 发表于 2023-10-19 09:07
光源不是成像到物面，在物镜的入瞳上，物镜是无限远类型，反向设计的。

我最近是在实验室搭建科勒照明的系统，请教一下相关问题：我也是反射式显微系统，现在通过将光源的像成像在物镜后焦面（即你所说的入瞳处），实现平行光照明，想问下对于任何一款物镜，我能通过什么方式找到入瞳所在的位置吗？
例如:用一束平行光从物方一侧进入物镜，光束出射聚焦的位置即后焦面所在位置？

dongtian

剑心大叔~ 发表于 2023-10-19 08:55
刚开始学这个，确实不太确定这样对不对。

2. 物镜是反向设计的，照明是同轴反射类型的，不是透射型的 ...

同轴反射这个不太明白~~科勒照明好像只能是透射的吧，
您这个同轴反射的照明是怎么个玩儿法啊？好像和我理解的不太一样，不应该是外边加环形照明光圈从物镜方照射的那种么？

isyh

1、投影镜头的像与物镜的入瞳耦合，形成“视场对瞳，瞳对视场”，所以是科勒照明的；
2、按照这种设计思路，镜头是要像方远心的，否则能量损失会很多、均匀性也会差，失去了科勒照明的意义。

显然边缘的光是不能完全进入物镜的。
3、这个设计时候，要注意远心镜头的像面大小、NA是否与物镜的匹配，没有具体文件，猜测是这个原因报错和能量损失的。

isyh

isyh 发表于 2023-10-19 13:59
1、投影镜头的像与物镜的入瞳耦合，形成“视场对瞳，瞳对视场”，所以是科勒照明的；
2、按照这种设计思路 ...

我之前也搞了个，思路不同，可是最终的结构是一样的。

http://www.optzmx.com/thread-30655-1-1.html

希望各位有时间可以指导下。

Fa1z

你报错可能是光阑位置没弄对 对于物镜该是平行光入射