| 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。 ;. =]Ar}
p4D.nB8
本课将给出一个学习例子： I>{o]^xw-D
1.镜片数8片,不使用非球面 6B+?X5-6DH
2.视场角为25° zxkO&DGRbN
3.数值孔径NA=0.55 aNP\Q23D
4.波长为VIS d'iSvd.
5.总长小于46mm <Yg6=e
6.盖玻片0.17mm ~ +h4i'
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） tXcZl!3x
oxL)Jx\c9A
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： wHh6y? g\
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm 2D /bMq
2.焦距f=160/40=4mm {.ypZ8JU
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 J&&)%&h 'I
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 !*S,S{T8
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。 WtO@Kf:3GH
8:[ l1d86
下面是对DSEARCH的输入： @km4qJZ
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 |AS~sjWSJ
@saK:z
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 udmLHc
W 8F@nY
[attachment=122705] bOSqD[?
u h`5:V
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。 .5);W;`X
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 d0R;|p''Z
H3 -?cy
X , bhX/h
命令窗口输入SPEC A1r%cs
AN3oh1xe:
[attachment=122712] HJBGxy w
X&IT s
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。 ;M~9Yr=1
-*Tf.c
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 |=07n K2
) O5@R
[attachment=122704] c Q'x]u_
%|D) U>o{
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 +r7hc;+G
r+h%a~A# >
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） (E7"GJ
w}#3 pU<<
[attachment=122706] y4l-o
P_'{|M<?
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 qM+Ai*q
[attachment=122707] OQ4Pk/-'
P j,H]
最终结果 RN|Bk
[attachment=122713] Gh c
U ~
(P;TM1k
[attachment=122708]
+ K`.ck
v_D f+
上述镜头数据列表均满足技术指标 q*5L",
zA}J VB
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS ?3a= u<
[attachment=122710] yf!7
Q>_G^
l0;u$
[attachment=122709] DaJ,( DJY
x2a
?ug Q
[attachment=122711] vq.o;q /
'wtb"0 }
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。 0|J9Btbp
[attachment=122715] U;IGV~oT
~cyKP g6
[attachment=122716] * xmC`oP
]f?r@U'AS|
[attachment=122714] jSM`bE+"
bq) 1'beW
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 I'^XEl?
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。 4n@> g W
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