| 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。 .}2^YOmd
= R; 0Ed&b
本课将给出一个学习例子： \O`B@!d a~
1.镜片数8片,不使用非球面 /1t(e._
2.视场角为25° mG\,T3/*
3.数值孔径NA=0.55 7*uG9iX
4.波长为VIS V/<dHOfR\
5.总长小于46mm ^[lg1u MW
6.盖玻片0.17mm (lT
H EiX
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） if
r!ha+8!
cKdy)T%;
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： J3g>#N]='(
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm 7[^:[OEE
2.焦距f=160/40=4mm PUF"^9v
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 % ;09J
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 " #_NA`$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。 DSD#',
~1i,R1_\Y
下面是对DSEARCH的输入： AZxOq !B
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 'l)@MX bGL
!JJCG
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 !G Z2|~f9
kfM}j
[attachment=122705] D3vd O2H
'P39^rb
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。 7 8Nli/ U
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 DTI+VY .W^
a:7"F{D91
+);o{wfW
命令窗口输入SPEC O=G2bdY{,
YLJH?=2@
[attachment=122712] v93+<@ Z
\bZbz/ +D
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。 X_ !S m
VE d\*
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 3JW Hyo
av&dGsFP
[attachment=122704] u'<Y#bsR#/
w 1h07_u;v
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 (S =::ODU
=3 }@\f#
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） 3T|:1 Nw
:DR
G=-M
[attachment=122706] #} ^ZxEU
XK{`x<
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 9L*gxI >
[attachment=122707] o>\j c
)U`H 7\*)
最终结果 %]nLCoQh
[attachment=122713] JU1U=Lu."
jgVra*
[attachment=122708] 69`9 !heu
P (_:8|E
上述镜头数据列表均满足技术指标 p}}}~ lC/
r9yUye}
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS \# lh b
[attachment=122710] 7'xT)~*$4
acRPKTs
H
[attachment=122709] ~i=/@;wRp
= K" F!}
[attachment=122711] F
C2oP,
@|j`I1r. A
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。 0v,DQJ?w8
[attachment=122715] #z6RzZu
m32OE` s
[attachment=122716] sYYg5vL9
d_QHm;}Cx
[attachment=122714] VjMd&>G
GLv}|>W
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 3 B KW
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。 FwBktuS
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