| 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。 9 8AX=%8
J}UG{RttI
本课将给出一个学习例子： Ot #O];3
1.镜片数8片,不使用非球面 k9pOY]_Y
2.视场角为25° 46cd5SLK
3.数值孔径NA=0.55 4PzCm k
4.波长为VIS V)8d1S
5.总长小于46mm R<j t$--H
6.盖玻片0.17mm KixS)sG
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） o|?bvFC
Vx6/ Rehj
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： x{';0MkUV
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm 0+P<1ui
2.焦距f=160/40=4mm U ,w J 8
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 ZfYva(zP{Q
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 7jL3mI;n%;
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 . w_oW mD
`pzXh0}|
下面是对DSEARCH的输入： uYv"5U]MFv
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 k[p7)ec
E8=8OX/{Y
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 #gL$~.1
& >m#
"A\^
[attachment=122705] |*+f N8
N5%z bfKM
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。 =
UT^5cl(
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 ;/Z9M"!u[
x!08FL)
~K-c-Zs#z
命令窗口输入SPEC N=QeeAI}}m
A1A/OU<Vb
[attachment=122712] y,D4b6
)Uv lEG']
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。 lj4D: >Ov
>K2Md*[P3q
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 t )*MLg<C
K5fL{2V?
[attachment=122704] t'@qb~sf
JQhw >H9&
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
1UHStR
dBKceL v
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） =&J 7
'nDP
>(}
I 7
[attachment=122706] H~IN<3ko
#=G[ ~m\
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 AI|8E8h+D
[attachment=122707] %6vf~oG
Uo!#p'<w)p
最终结果 $cxulcay=
[attachment=122713]
YtzB/ q8I
fJb<<6C
[attachment=122708] sMq*X^z
)?
B4yC"55
上述镜头数据列表均满足技术指标 YM idSfi
/WlpRf%
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS UUf-G0/P
[attachment=122710] @o[C
Xrz
|,&5.|E 7
[attachment=122709] 1q])"l"<
\Qh{uk[
[attachment=122711] +$hqwNh@Z@
E0miX)AG
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。 fI5]ed eS
[attachment=122715] XQW+6LEQ
dc .o K4G}
[attachment=122716] S+mZ.aFS0z
|hp_<F9.
[attachment=122714] %V>Ss9;/8
\a|Fh hI
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 k}5Sz
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。 SD " '
|
|
