| 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。 cL9 gaD$;)
4R'CL N
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本课将给出一个学习例子： jg]KE8(
1.镜片数8片,不使用非球面 ;W-
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2.视场角为25° ^yW['H6V
3.数值孔径NA=0.55 ,p|Q/M^
4.波长为VIS "rB B&l
5.总长小于46mm Y (UK:LZ'
6.盖玻片0.17mm ZID- ~
6
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） u+8"W[ZULq
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首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： SH)-(+72d
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm k[f2`o=
2.焦距f=160/40=4mm [/a
AH<9b
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 &~*](Ma
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 j|KDgI<0
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。 oJA_" xp
F\eQV<
下面是对DSEARCH的输入： rl}<&a PH
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 Jl_W6gY"Z
bMK X9`*o
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 3dN`Q:1R9
F0!Z1S0g
[attachment=122705] jL-2
}XrA
p_I^7 $
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。 UF-&L:s[
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 Ch]d\G M
A:m+v{ *`4
nP %U<$ ,+
命令窗口输入SPEC xt}.0dC!/%
B@*b 9
[attachment=122712] N**)8(
Yr nC'o`
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。 q8P&r Mwy
Erw 1y,mF
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 UOb ` @#
#G#gc`S-,
[attachment=122704] 8&U
Mmbgy
?z>J7 }w*=
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 d.? }>jl
NK q I x
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） pg%(6dqK4
uXc;!*
[attachment=122706] Z"VP<-
W{-g?)Tou
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 j&X&&=
[attachment=122707] fG1iq<~
x*H#?.E
最终结果 G4'Ia$
[attachment=122713] |Y
K,&
5,
$6m U#=
[attachment=122708] +(2$YJ35
nF'YG+;|@
上述镜头数据列表均满足技术指标 <8}FsRr;J
Ah1
9#0
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,r]22I,`
[attachment=122710] D^4nT,&8
- )(5^OQ
[attachment=122709] q;,lv3I
l WYp
[attachment=122711] %rrA]\C'
hdDT'+
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。 X7!q/1$J
[attachment=122715] Jw _>I
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[attachment=122716] $w*L'
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[attachment=122714] 0BDw}E\
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 9:p-F+
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。 P7F"#R 0QB
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