| 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。 >MD['=J[d
)jk X& 7x
本课将给出一个学习例子： a_Y*pO u
1.镜片数8片,不使用非球面 u:#+R_0#97
2.视场角为25° 1%~yb Q
3.数值孔径NA=0.55 }pOL[$L
4.波长为VIS H0<(j(JK
5.总长小于46mm G?D7R/0)
6.盖玻片0.17mm _)s<E9t2N
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） z%-Yz- G9
^UI{U1N~Bz
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： Pqiw[ +a$
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm x_Zi^ ]
2.焦距f=160/40=4mm w@w(AFV9/
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 mYLqT$t.+
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 e0iE6: i
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 =kvfe" N0e
qW*JB4`?a
下面是对DSEARCH的输入： lnuf_;0
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 I\djZG$s;N
9qc<m'MZ
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 PI_MSiYQ
I3 /^{-n
[attachment=122705] KwGk8$ U
|iN!V3#S
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。 q =sEtH=
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 (iub \`
lb M)U
n y# ?^.1
命令窗口输入SPEC p!qV!:
<vxj*M;
[attachment=122712] U9k;)fK
(gN[<QL
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。 533n
z8&9@
'
>a(|
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 t^eWFX
K@av32{
[attachment=122704] B*=m%NXf
{Up@\ M
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 h'*>\eC6
anDwv
}
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） R@*mMWW,
.m--# r
[attachment=122706] /.PjHTM<
)P&>Tc?;z
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 A4 ;EtW+F
[attachment=122707] S$9>9!1>*
Py^ _::
最终结果 G@s ]HJ:
[attachment=122713] +?"N5%a%F
@tv3\eD
[attachment=122708] +um
Ua
>q W_%
上述镜头数据列表均满足技术指标 $ =
uz
J<K- Yeph
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS K@uUe3
[attachment=122710] 0
#*M'C#
uZ[7[mK}n7
[attachment=122709] l#40VHa?S
y b 7
[attachment=122711] "J51 \8G@@
61 qs`N=k
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。 bbG Sh|u+P
[attachment=122715] z4qw*. 5
KDx~ ^OO
[attachment=122716] _<;;CI3w
|% wgux` z
[attachment=122714] +{b!,D3sa*
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 &yu3nA:7D
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。 S Vr3OyzI
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