| 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。 ^CQp5k p]
XaE*$:
本课将给出一个学习例子： 2 f%+ 1uU
1.镜片数8片,不使用非球面 t+ F_/_"B
2.视场角为25° ;AVIt!(L~V
3.数值孔径NA=0.55 vJi<P Q6
4.波长为VIS j~.tyxOq#
5.总长小于46mm -&1P2m/46
6.盖玻片0.17mm 0/|Ax-dK
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） l?_Fy_fBt
/%7&De6Xg
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： N$t<&5 +
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm x;:jF_
2.焦距f=160/40=4mm ep},~tPZn
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 >0iCQKq
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 X efmC6X
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。 l+&DBw[
LDU4 D
下面是对DSEARCH的输入： = vF!
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】
tmB t[
^^!G{ *F
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 KrG,T5
{0a\<l
[attachment=122705] nvwf!iU6
6!itr"
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。 <2<2[F5Q%
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 j@+$lU*r
j$ lf>.[I
4bw4!z9G
命令窗口输入SPEC pJ1 \ @G
=<PEvIn
[attachment=122712] ,UVu.RjXN
%LmsywPPp
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。 %#&njP
-(lP8Y~gFY
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 ]o=ON95ja
P {n* X
[attachment=122704] ] `q]n
{ ' 0#<Z
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 )/Eu=+d
Pe\Obd8d
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） {SXSQ '=
nnT#S
[attachment=122706] v# s*I/kw
+kE~OdZG
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 <z#Fj`2{
[attachment=122707] > O
rIY
;34p
[RT
最终结果 7mXXMm
[attachment=122713] Z.Dg=>G]
kc=Z6(=
[attachment=122708] ~G=E
Q]a
%-K 5sIz
上述镜头数据列表均满足技术指标 t18j2P>`
^ "=G=* /
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS (jyufHm
[attachment=122710] /5L\:eX%
J}8p}8eF,
[attachment=122709] [dFcxzM-N
#QcRN?s
[attachment=122711] |nLq 4.
i_r708ep6
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。 ]63!
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[attachment=122715] =6=:OId
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[attachment=122716] yoF*yUls^E
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[attachment=122714] 52#6uBe
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 c[ 0`8s!
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。 _Ds,91<muQ
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