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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。 WfZF~$li` &R,9+c 本课将给出一个学习例子: );Z]SGd 1.镜片数8片,不使用非球面 ;FU|7L$H 2.视场角为25° ~h!
13! 3.数值孔径NA=0.55 *:g_'K"+ 4.波长为VIS `N}d}O8
5.总长小于46mm =s;M]: 6.盖玻片0.17mm " !-Kd'V 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离) ,X68xk.' OUI6
ax\[ 首先,根据技术指标计算镜头的外形尺寸: =\Iu$2r` 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm Ow@v"L;jF! 2.焦距f=160/40=4mm F)SP aC4 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91 yzR=A%V8A 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 ^/toz).Q 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。 io.]'"> L[y Pjw:0 下面是对DSEARCH的输入: n*<v]1 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 gzf-)J CE ~@}` 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。 ZSB?Y1wG +BL{@,zr [attachment=122705] c7K!cfO:{N $shp(T,q 该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 )K;]y-Us[ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 6S1m<aH6 8AL\ST51x" 2 0tO#{Li 命令窗口输入SPEC O)]v;9oER BMFF= [attachment=122712] ab.tH$:< <41ZZ0<EwY 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。 6B" egYv oehaQ#e 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 /Vww?9U; 8Lz]Z
h=ZU [attachment=122704] ^zr^ N?a XRtD< jlA" 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 qf#)lyr<D6 o6a0'vU>< 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50) ]s_8A`vm )8,|-o= [attachment=122706] I:l01W; Q.Aa{d9e 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 Q@S-f:! [attachment=122707] mJ5H=&Z skg|>R,kE 最终结果 fjG&`m#" [attachment=122713] pQa:pX w7TJv4_ [attachment=122708] rD
&D)w N|usFqCNk^ 上述镜头数据列表均满足技术指标 8sOQ9 *O~e
T 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS =9wy/c$ [attachment=122710] 6'vbT~S! wT,R0~V0 [attachment=122709] w@-M{?R g)"gw+ZFc [attachment=122711] bHE2,;o zM#sOg 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。 K.~q+IYP[ [attachment=122715] WXw}^v I/6)3su% [attachment=122716] 1q7tiMvV- 0#_'o , [attachment=122714] fmX!6Kv `G9 l 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 EgjR^A1W2 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。 nh+l78
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