| 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。 b8 likP"T
s;Q!X ?Q
本课将给出一个学习例子： N`e[:[
1.镜片数8片,不使用非球面 } o`76r DN
2.视场角为25° ?6W Y:Zec@
3.数值孔径NA=0.55 `b$.%S8uj=
4.波长为VIS i8]S:4 9
5.总长小于46mm SwMc
pNo
6.盖玻片0.17mm /gP+N2o+}
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） fE
mr^ R
Lp9E:D->
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： aPL+=5 8r
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm 4.t-i5
2.焦距f=160/40=4mm H/M@t\$Dc
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91
ew4U)2J+
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 /j.9$H'y
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。 ZJiG!+-j
eJ-nKkg~a
下面是对DSEARCH的输入： 5r ^(P
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 sfl<qD+?
WH^%:4
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 8Zd]wY O
UkFC~17P
[attachment=122705] oEpFuWp%A
Zj'9rXhrM1
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。 }O
p;
g^W
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 DN6Mo<H
9hyn`u.
Iu=(qU
命令窗口输入SPEC dSHDWu&
El8,,E
[attachment=122712] ^U/O !GK
K{+2G&i
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。 "3J}b? u_[
G 01ON0
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 r5^eNg k
d&>^&>?$zh
[attachment=122704] UJ2U1H54h
6_B] MN!(
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 VUuE T
8 L Cb+^
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） v`T
c}c '
< F'\lA9
[attachment=122706] *{5fq_
uPvEwq*
C
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 CTmT@A{
[attachment=122707] 1|:KQl2q
%(Icz ?
最终结果 ' Pbr
v
[attachment=122713] 8eRLy/`gd
2~[juWbz
[attachment=122708] t_1L L >R
VIbq:U
上述镜头数据列表均满足技术指标 B33\?Yj)
* v#o
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS 4skD(au8
[attachment=122710] 7t3!) a|lI
- nwypu
[attachment=122709] mR)w X 6
n=q 76W\
[attachment=122711] Dha1/g1q
NxI LRKwO
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。 '5tCz9} Y
[attachment=122715] yt2PU_),
~VB1OLgv#.
[attachment=122716] 1Z&(6cDY8M
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[attachment=122714] \{D"
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 !5N.B|N t
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。
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