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。

本课将给出一个学习例子：

1.镜片数8片,不使用非球面

2.视场角为25°

3.数值孔径NA=0.55

4.波长为VIS

5.总长小于46mm

6.盖玻片0.17mm

7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离）

首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸：

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

3.F数F#=1/（2*NA）=0.91

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

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，依次后焦为0。

命令窗口输入 SPEC

     

焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长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。

命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离

工作距离为2.36930345mm>2.2mm。

使用 DSEARCH 宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50）

在命令窗口输入 MRG 将玻璃模型替换成真实玻璃

最终结果

上述镜头数据列表均满足技术指标

查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行 DIS

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。

我们有了一个非常好的40倍显微物镜。

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。