| 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。 c lhmpu
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本课将给出一个学习例子： W4MU^``
1.镜片数8片,不使用非球面 8PKUg
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2.视场角为25° H ?]%b!gQG
3.数值孔径NA=0.55 RCZ"BxleU
4.波长为VIS @aQ}; ~
5.总长小于46mm tVI6GXH
6.盖玻片0.17mm dWc 'R wL
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） SSr#MIS?
aM U0BS"
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： G5Mo IC
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm >:C0ZQUW
2.焦距f=160/40=4mm 7 +(on
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 :mYVHLmea
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 w.7p 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。 '{>R-}o[3
!841/TR b
下面是对DSEARCH的输入：
_'Jz+f.
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 %P8*Az&]T
U#
+$ N3%
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 & \Ze<u
LE@<)}Au^
[attachment=122705] 8]@$7hy8
[SKN}:D
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 5>Kk>[|.
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 {>v5~G
T]_]{%z
If>bE!_BO
命令窗口输入SPEC uM"_3je{W2
m%ec=%L9
[attachment=122712] +nAbcBJAl
'w$jVX/
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。 ( IXUT6|
s~p(59
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 SSQB 1c
k_?Z 6RE>
[attachment=122704] `=Z3X(Kc
wU}%]FqtZ=
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 z7X,5[P
<jAn~=Uq[,
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） u7/]Go44
P Dgd'y
[attachment=122706] M\_I Qj
f1$'av
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 - HU4Ow
[attachment=122707] o#K*-jOfiH
^TZ`1:oL#
最终结果 *|4/XHi
[attachment=122713] vojXo|c
91#rP|88;
[attachment=122708] #E$*PAB
VPr`[XPXb
上述镜头数据列表均满足技术指标 @ogj - ol&
.du2;` [$r
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS e>T;'7HSS"
[attachment=122710] <kCOg8<y
:
A\w"!tNM|
[attachment=122709] k>)Uyw$!
8 l l}"
[attachment=122711] /O}lSXo6E
C=Tq/L w
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。 >ZwDcuJ~Lz
[attachment=122715] \0veld
7G+E+A5o&
[attachment=122716] Al1}Ir
AM0CIRX$
[attachment=122714] 9RPZj>ezjA
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 ` 7 P%muY.
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。 g#q7~#9
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