| 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。 WfZF~$li`
&R,9+c
本课将给出一个学习例子： );Z ] SGd
1.镜片数8片,不使用非球面 ;FU|7L$H
2.视场角为25° ~h !
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3.数值孔径NA=0.55 *:g_'K"+
4.波长为VIS `N}d}O8
5.总长小于46mm =s; M]:
6.盖玻片0.17mm " !-Kd'V
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） ,X68xk.'
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首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： =\ Iu$2r`
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm Ow@v"L;jF!
2.焦距f=160/40=4mm F)S P aC4
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 yzR=A%V8A
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 ^/toz).Q
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。 io.]'">
L[y Pjw:0
下面是对DSEARCH的输入： n *<v]1
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 gz f-)J
CE ~@}`
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 ZSB?Y 1wG
+ BL{@,zr
[attachment=122705] c7K!cfO:{N
$sh p(T,q
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 )K;]y- Us[
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 6S1m<aH6
8AL\ST51x"
2 0tO#{Li
命令窗口输入SPEC O)]v;9oER
BMFF=
[attachment=122712] ab.tH$:<
<41ZZ0<EwY
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。 6B" egYv
o eha Q#e
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 /Vww?9U;
8Lz]Z
h=ZU
[attachment=122704] ^zr^ N?a
XRtD< jlA"
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 qf#)lyr<D6
o6a0'vU><
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） ]s_8A`v m
)8,|- o=
[attachment=122706] I :l01W;
Q.Aa{d9e
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 Q@S-f:!
[attachment=122707] mJ5H=&Z
skg|>R,kE
最终结果 fj G&`m#"
[attachment=122713] pQa:pX
w7TJv4_
[attachment=122708] rD
&D) w
N|usFqCNk^
上述镜头数据列表均满足技术指标 8 sOQ9
*O~e
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查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS =9wy/c$
[attachment=122710] 6'vbT~S!
wT,R0~V0
[attachment=122709] w@-M{ ?R
g)"gw+ZFc
[attachment=122711] bHE2,;o
zM#sOg
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。 K.~q+IYP[
[attachment=122715] WXw}^v
I/6)3 su%
[attachment=122716] 1q7tiMvV-
0#_'o ,
[attachment=122714] fmX!6Kv
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 EgjR^A1W2
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。 nh+l7 8
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