| 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。 d HUcu@,
!gKz=-C
本课将给出一个学习例子： UgBD| ~zu
1.镜片数8片,不使用非球面 .GM}3(1fX`
2.视场角为25° RY4b <i3
3.数值孔径NA=0.55 0]._|Ubn6)
4.波长为VIS M#?^uu'
5.总长小于46mm (=/%_jj
6.盖玻片0.17mm mx ]a @tu
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） ET1>&l:.
nB+UxU@
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： -< jd/ 5
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm @8 ;0p
2.焦距f=160/40=4mm ?vd_8C2B
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 R'Y=-
yF
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 1vG]-T3VC
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。 yE6EoC^
4P( ysTu M
下面是对DSEARCH的输入： ?;c&5' 7ct
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 %{sL/H_
;#>,eD2u
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 .bT+ #x
>, #7 3u#
[attachment=122705] K5ywO8_6`
j &qJK,~
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。 <.N33 7!
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 M.loG4r!
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!K~L&.\T
命令窗口输入SPEC <.l$jW]
$d +n},[C{
[attachment=122712] :/1/i&a
xwm-)~L4T
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 cfg_xrW0^
\B$Q%\- PX
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 ? # cX_
uINm>$G,5
[attachment=122704] 82q_"y>6
FX6 *`
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 jcu C2t
a BHV
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） Z\)emps
3o>.Z;
[attachment=122706] R\ +O.vX
_&~y{;)S
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 ; 44?`[oP
[attachment=122707] j$f `:A
bO:m ^*
最终结果 sHr!GF
[attachment=122713] >~% _ U+6
.).*6{ _
[attachment=122708] yzml4/ X
n*
7mP
上述镜头数据列表均满足技术指标 2qY+-yOEt
z3lM D'uU3
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS "E><:_,\
[attachment=122710] L,QAE)S'a
}: W6Bo-|
[attachment=122709] DJF-J#
aK ly1G
[attachment=122711] d_5wMK6O6
sT^^#$ub
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。 w Jb \Q
[attachment=122715] b,7@)sZ*
ZUW~ZZ7Z:
[attachment=122716] wkp|V{k
9%VNzPzf
[attachment=122714] x 4HVB
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 `B ^ HW8
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。 m>@ $T
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