課程四十九： 一個40倍顯微物鏡

顯微鏡是實驗室、科研院所和學校常用的目視光學儀器。顯微鏡通常由照明系統、成像系統和探測器系統組成。成像系統主要由顯微物鏡、目鏡和轉像棱鏡構成。下面給出一個 40 倍顯微物鏡設計的例子。

本課將給出一個學習例子：

1.鏡片數8片,不使用非球面

2.視場角為25°

3.數值孔徑NA=0.55

4.波長為VIS

5.總長小于46mm

6.蓋玻片0.17mm

7.工作距越長越好，下限為2.2mm（鏡片到蓋玻片的最近距離）

首先，根據技術指標計算鏡頭的外形尺寸：

1.物鏡機械筒長根據國家標準GB/T22057.1-2008規定，為160mm

2.焦距f=160/40=4mm

3.F數F#=1/（2*NA）=0.91

4.YMP1=0.5*f/F#=2.2

設計時倒置設計，物鏡為目鏡所在位置，像面為蓋玻片底部待觀察物，依次后焦為0。

下面是對 DSEARCH 的輸入：

【評論留言聯系工作人員獲取代碼】

運行宏文件，我們得到了一個比較合適的初始結構。

該程序創建了一個優化宏文件并將其加載到編輯器窗口中。在這里，您可以看到程序生成的目標以及 DSEARCH輸入中給出的特殊目標。

【評論留言聯系工作人員獲取代碼】

命令窗口輸入 SPEC

焦距為4.0098mm，F數為0.9033，總長26.8492mm<46mm,放大率為-0.02484，由于倒置設計，實際放大率為1/0.02484=40.25。

命令窗口輸入TH 16 ? ,查看工作距離

工作距離為2.36930345mm>2.2mm。

使用 DSEARCH 宏生成的優化宏進行優化,進行模擬退火（50，2，50）

在命令窗口輸入 MRG 將玻璃模型替換成真實玻璃

最終結果

上述鏡頭數據列表均滿足技術指標

查看畸變圖，在像質分析中，選擇像差畸變，顏色為M，運行 DIS

查看多視場衍射 MTF，在像質分析中，選擇 MTF（衍射）多視場衍射 MTF，顏色為 M，運行 MTF。

我們有了一個非常好的40倍顯微物鏡。

很高興您選擇 SYNOPSYS 來設計您的鏡頭，它可以快速的做出非常好的設計。