| 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。 #/PA A
SG b;!T *
本课将给出一个学习例子： 5F`;yh+e
1.镜片数8片,不使用非球面 (c0A.L)
2.视场角为25° h(WrL
3.数值孔径NA=0.55 \RNg|G
4.波长为VIS dJ"iEb|4
5.总长小于46mm 8X bA'% o
6.盖玻片0.17mm 8 r3A~
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） \fr-<5w7 9
U,nEbKJgk
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： 'SQG>F Uy
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm SG6 sw]x
2.焦距f=160/40=4mm L^Jk=8
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 xf|mlHS+
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 !w&kyW?e
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。 >X*Mio8P#
cwGbSW$t
下面是对DSEARCH的输入： OY?y ^45 y
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 @?h/B=5 6
DTWD |M
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 iNMx"F0r
qJ0fQI\
[attachment=122705] 1sYEZO;
LjV]0%j?r
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 McPNB`.H
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 sX Nb }gJ
EbqcV\Kb
0OGC ilOb*
命令窗口输入SPEC c'*a{CV4P
(Vo>e =q
[attachment=122712] ?M cQr1
t(="h6i
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 O:da-xWJ
L \;6y*K
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 <8,cuX\
M,ir`"s
[attachment=122704] 3"rzb]=R
u :F~K
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 [~&XL0
H{t_xL)k.
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） %$TGzK 1
%Ts PyiYl
[attachment=122706] &d'Awvy 0
f
nI|
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 IEyL] ;K
[attachment=122707] }MlwC;ot
IJ/ sX_k
最终结果 h&kZj Q&
[attachment=122713] {aM<{_v
)Z %T27r,^
[attachment=122708] UQ4% Xp
Pzb|t+"$
上述镜头数据列表均满足技术指标 9aJ%`i
s dS^e`S
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS oHs2L-G
[attachment=122710] 77Bgl4P
=w$}m _AM
[attachment=122709] n#i wb0-
~(]0k.\
[attachment=122711] hI( SOsKs
Q3" } Hl2
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。 ?Mee
6
[attachment=122715] is/scv<
Vrvic4
[attachment=122716] vp. ZK[/`
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[attachment=122714] ;}'D16 `j
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 -J^(eog[6
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。 a/< Csad
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