| 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。 R !jhwY$
+BU0 6lLD
本课将给出一个学习例子： 8
H,_vf
1.镜片数8片,不使用非球面 v i^ z5n
2.视场角为25° JThk Wx
3.数值孔径NA=0.55 D\ n>*x
4.波长为VIS 7xz#D4[
5.总长小于46mm vY4WQbz(
6.盖玻片0.17mm #j\*Lc"Ur:
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） %f_FGh
]~$c~*0g
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： md.*
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm ?`z a-+<r<
2.焦距f=160/40=4mm ~}epq6L>
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 b?sA EU;
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 o-L|" 3 P
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 kI8 {
B8`R(vu;
下面是对DSEARCH的输入： yjeqv-7
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 jn0 t-":
u!hqq^1
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 pZyb
L~'^ W/N
[attachment=122705] Sr4dY`V*:z
rOs)B 21/
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。 /+Wb6 {lY
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 y.L|rRe@P
@ hE7r-}]
\Mobq
命令窗口输入SPEC l=Vowx.$2f
`HE>%=]b
[attachment=122712] 95_[r$C
#p11D=
@[
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。 8:;u
v7p
*?EjYI
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 s@*,r@<
f'7 d4
[attachment=122704] -`<6=[QUO
7vB9K _wCI
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 SQz$kIZR
'XC&BWJ
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） 6)tB{:h&~0
&!3VqHQ`
[attachment=122706] Gnuo-8lb
U'f$YVc
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 d;@E~~o?B]
[attachment=122707] e<i sm?WG
eLe,=
最终结果 \i&vOH'
[attachment=122713] 4 ]|9!=\
t-?KKU8
[attachment=122708] >" PqQO
S)Ub/`f{s
上述镜头数据列表均满足技术指标 ,_wm,
=Qjw.6@
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS S'v V"
[attachment=122710] r1^m#!=B
Q]2sj:
[attachment=122709] (50 [,:#
q9g[+*9]$
[attachment=122711] \E ? iw.}
@8 oDy$j
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 [~Z'xY
y
[attachment=122715] ,YAPCj
5kRwSOG%'
[attachment=122716] O,V6hU/ *
GDNh?R
[attachment=122714] a
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 B~ 'VDOG$Z
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。 buxI- wv
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