| 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。 [`^5Zb
'N#,,d/G
本课将给出一个学习例子： X@JrfvKv[d
1.镜片数8片,不使用非球面 O+hN?/>v
2.视场角为25° ` MtI>x
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3.数值孔径NA=0.55 + >?"P ^
4.波长为VIS L5 ~wX
5.总长小于46mm udYk
6
6.盖玻片0.17mm |9c J O@
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） ^"N]i`dIF
jt5en;AA[
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： ikd~ k>F
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm v;4l*)$)
2.焦距f=160/40=4mm =z`GC1]bL
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 V*HkF T
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 To v !X8p
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 x %HX0= (
>.^/Z/[.L
下面是对DSEARCH的输入： H<bYm]a%
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 #1c%3KaZ I
t/ xWJW2
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 #_) <~
,kiyx h^
[attachment=122705] {x$WB y9
rbfP6t:c3
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。 AP*Z0OFE
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 b7&5>Q/ g
6 2{ (i'K
Bg.~#H
命令窗口输入SPEC {akS K
.URCu B\{
[attachment=122712] _Ec9g^I10
|Et8FR3[m
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。 Se*o{V3s$
701ei;
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 );-?~
R0|dKKzS
[attachment=122704] ?Ybgzb
GZ xG!r -
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 V}c3}'_U]
4#j W}4C{
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） :Y/>] tS4
\C<|yD
[attachment=122706]
5cY([4,
/{h@A~<96
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 )bCw~'h*
[attachment=122707] AP1Eiv<Hub
#6w \r&R6
最终结果 [ 1Cs
[attachment=122713] BCy#
Td
|"t)#BUtL
[attachment=122708] y; oPg4
<:(p nw*L
上述镜头数据列表均满足技术指标 C%#%_
"N
_Z9H Ol@
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS t]dtBt].:
[attachment=122710] ([v yY}43h
~cC =De X
[attachment=122709] s
@A GU/v
+hoZW R
[attachment=122711] {,
+,:w7
;/hR#>ib
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。 8OV;&Z,x
[attachment=122715] [WZGu6$SU
7sgK+
ip
[attachment=122716] gzV&S5A{_
t(d$v_*y51
[attachment=122714] ,gag_o{*a
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 TU-aL
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。 Tf0"9
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