| 小火龙果 |
2023-11-17 15:00 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九：一个40倍显微物镜
显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统、成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 s?2DLXv}!
+[s ZE
X
本课将给出一个学习例子： L`!M3c@u
1.镜片数8片,不使用非球面 J^G#x}y
2.视场角为25° q:9#Vcw
3.数值孔径NA=0.55 (^ Q:zU
4.波长为VIS tKik)ei
5.总长小于46mm C;3>q*Am4
6.盖玻片0.17mm P(Fd|).j$
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） l6C^,xU~IX
-q-/0d<l
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： |4F 3Gu
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm DG&[.dR+
2.焦距f=160/40=4mm J f,)Y>EI
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 P=j 89-e
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 D <m+M@u
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 -p:X]Ov
N{(Q,+ ~
下面是对DSEARCH的输入： nnZ|oEF
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 MwlhL?
A?q9(n|A"
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 NN t,J;
J"x M[c2
[attachment=122705] = 7Wr
Pc*+QtQ
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 +6xEz67A<
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 XU}|Ud562
a^*@j :[
{cNH|
命令窗口输入SPEC Uv-x P(X
G(puC 4 "&
[attachment=122712] ~\ 9bh6%R
oM@X)6P_
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 J)w58/`?t
\y-Lt!}
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 M=}vDw ]Q
"SuBtoK
[attachment=122704] <V3N!H_d
=/k*w#j
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 mkC v
f
GY D`
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） -1Luyuy/`
e6n^l $'
[attachment=122706] z k[%YG&
Daa2.*
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 T4\F=iw4
[attachment=122707] n%Vt r
?w}E/(r
最终结果 4No!`O- !&
[attachment=122713] ;) ^eDJ <
H-Uy~Ry*T
[attachment=122708] %C]K`=vI-
2/9P&c-r p
上述镜头数据列表均满足技术指标 B}.G(-u?7
HS|X//]
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS uLw$`ihw
[attachment=122710] GRanR'xG
%5=Xs zS
[attachment=122709] qp-/S^ %
c1IK9X*
[attachment=122711] H4HWr6
e ,_b
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 EHT5Gf
[attachment=122715] =H_|007C
!O=J8;oLk
[attachment=122716] bF88F_
=TDK$Ek
[attachment=122714] lO-: [@
*g^U=t
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 +"!,rZ7,A
很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。 x}G["ZU}v]
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