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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。 e)kVS}e? m:C |R-IL 本课将给出一个学习例子: dL|*#e 1.镜片数8片,不使用非球面 mAuN* ( 2.视场角为25° P7y.:%DGD0 3.数值孔径NA=0.55 B+n(K+ 4.波长为VIS >OW>^%\!1 5.总长小于46mm
$&to( 6.盖玻片0.17mm la*c/* 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离) ;0Mg\~T~' hC2_Yr>N% 首先,根据技术指标计算镜头的外形尺寸: `dm}|$X| 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm ky{-NrK 2.焦距f=160/40=4mm MzCZj 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91 xYD.j~ 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 t'DYT"3 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。 hgI;^ia
I>%@[h,+ 下面是对DSEARCH的输入: mqKr+
【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Bw*6X`'Q yUlYf#`H 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。 tjt#2i8/ [LrA_N [attachment=122705] \"AzT{l!; sI#r3:?i 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。 6),VN>j 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 VQ'DNv| 9 5d5q0bb i~;Yrc%AEX 命令窗口输入SPEC jLgx(bMn _%6Vcy [attachment=122712] RMO6k bfP 2:Rxyg@' 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。 s5D<c'- n;0x\Q|S 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 X)k+BJ iVqa0Gl+} [attachment=122704] p'`pO"EO <o.?T*Q9 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 Sp^jC
Xu d}_%xkC 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50) &s<'fSI Gw0MDV&[ [attachment=122706] ^.;
x Q2HULz{ 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 r4(Cb_ [attachment=122707] Tv`-h #+6t| 最终结果 fY{&W@#g [attachment=122713] ?~s2 3%E 0Rze9od]$ [attachment=122708] - |j4u#z 2[Q/|D}}| 上述镜头数据列表均满足技术指标 `1qM Sq Gp5=cV'k 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS ]eD5It\ [attachment=122710] 'q9='TOk cri.kr9Y [attachment=122709] >Vvjs XVNJ3/ [attachment=122711] %?~`'vYoi r%^J3 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。 6m!%X GZT [attachment=122715] xBW{Wyh I]OVzM [attachment=122716] =Zc
Vywz;+ ~[d |:] [attachment=122714] \4r?=5v* /vG)n9Rc 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 UM QsYD) 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。 9Di@r!Db
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