| 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。 #(dERET*
G_5E#{u
本课将给出一个学习例子： 2`cVi"U
1.镜片数8片,不使用非球面 Y6ORI
2.视场角为25° z\6/?5D#v
3.数值孔径NA=0.55 K/D,s H!
4.波长为VIS gH[lpRu|7
5.总长小于46mm B[{Ie
G'
6.盖玻片0.17mm W<OO:B.ty
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） x5YHmvy/l
InfUH8./t
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： JNSH'9!n6
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm nH(H k%~
2.焦距f=160/40=4mm a^MR"i>@G
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 z!
DD'8r>
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 nk+*M9r|I
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。 .,( ,<
//H 3{^{
下面是对DSEARCH的输入： Nbm=;FHB`
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 ~8^)[n+)x
Oo`b#!L
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 QAK.Qk?Qu
^J7g)j3
[attachment=122705] <#5`%sa '
iT"H%{+~
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。 -Drm4sTpDb
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】
G##^xFx
%Q[+bN[/
gKay3}w
命令窗口输入SPEC m8ydX6~max
`<kV)d%xEF
[attachment=122712] dL!K''24{
Or[uq,Dm16
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。 "yV)&4 )
k%v/&ojI
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 rXR}]|;>
R@H}n3,
[attachment=122704] /,Sd
/@\3#2;
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 Bt^];DjH
]0wmvTR
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） K\GIh8L
fMFlY%@ t
[attachment=122706] I NE,/a=
H9Pe,eHs
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 i|Y_X
[attachment=122707] umWZ]8
8E!I9z
最终结果 T6ZJ SKM
[attachment=122713] l C|{{?m
]Zf@ NY
[attachment=122708] CQcb !T
7l})`>
k
上述镜头数据列表均满足技术指标 ^(0tNX/XD
;Q.g[[J/p
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS d4 P0f'.z
[attachment=122710] IJn r^S8
s!E-+Gw
[attachment=122709] ].2it{gF?b
}PY?
ZG
[attachment=122711] K,IPV jS
] 41G!'E=
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。 ~;;_POm
[attachment=122715] ]&ptld;
: |c,.uO
[attachment=122716] :;XHA8
NB&u^8b
[attachment=122714] b+M[DwPw
u[jdYWQa
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 +Hb6j02 #
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。 FZ^byIS[
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