| 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。 ~ns7O
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本课将给出一个学习例子： ]BtbWKJBqe
1.镜片数8片,不使用非球面 (
xXGSx
2.视场角为25° ONx( ]
3.数值孔径NA=0.55 )foq),2
4.波长为VIS Ob}?zl@
5.总长小于46mm 9Rn?
:B~W:
6.盖玻片0.17mm PlF87j (
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） RG3l.jL
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首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： a^Tm u
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm )'/|)
2.焦距f=160/40=4mm @o#!EfZyE
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 !Gu%U $d
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 S; ~g3DC d
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 (T>nPbv)
@Ys!DScY,
下面是对DSEARCH的输入： Jg]'+>,J
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 lZyG)0t,g
XW -2~?$
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 BYO"u6
AX? fuDLs
[attachment=122705] T<JwD[ (
cE`6uq7 p
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.[PH(,*
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 >ELlnE8
nL$x|}XAcj
3uZJ.Fb
命令窗口输入SPEC YY&l?*M<
cTD!B% x
[attachment=122712] D?C)BcN
gXonF'
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 o Y1';&BO9
N=5)fe%{4
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 KhCzD[tf
5Xl /L
[attachment=122704] {K4+6p
}tH[[4tw,
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 ZDD. .j
neXeA U
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） R)M_|ca
)I^2k4Cg"
[attachment=122706] Y4 cYZS47
Z.W66\8~}^
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 !L;\ cl
[attachment=122707] +2K :qvzZ
:Xn7Ha [f
最终结果 {/X4(;~0
[attachment=122713] i
`s|,"0o
Mn$]I) $
[attachment=122708] HQUeWCN
yb eKiv9
上述镜头数据列表均满足技术指标 lqowG!3H
%.<H=!$
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS y.=/ J8->
[attachment=122710] *?z0$Kz<,[
rQOWLg!"
[attachment=122709] \S*$UE]uG
h)6GaJ=
[attachment=122711] n:0}utU4
?;wpd';c
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。 QJ
F=UB
[attachment=122715] kdxz !
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[attachment=122716] [F_/2+e
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[attachment=122714] 3)ma\+< 6
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 hY*0aZ|(
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。 6vp *9
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