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显微镜照明光学系统设计 简介 以下介绍显微镜的照明光学系统设计。 显微镜的规格如下所示: 放大倍率:10倍 NA:0.2(CCD对角的 1/2 ) 视场数:8 无限远校正系统(infinity corrected ): 12mm 成像镜头焦点距离:200mm 工作距离:45mm 使用的光源:2mm NA=0.25 光学系统的设计分为2类: 成像系统 照明系统 这里介绍的是照明系统的设计。 暗场反射式照明用的非球面聚光镜设计 作为暗场照明,为设置上一例中显微镜(成像系统)设计中的物镜,需要使用中心半径为8.5mm的中心遮蔽。 最终的镜头数据以及布局图如下所示。 在STOP表面上设置中心遮挡半径为8.5mm的孔径。 这一部分是对暗场照明物镜的预设。 在优化向导中,输入0.57遮蔽因子。 表示中心遮蔽比例。本例中设置为中心遮蔽半径为8.5mm / 镜头半径15mm = 0.57 。 所使用的评价函数如下所示。 第1行 _ EFLY 焦点距离设置为20mm。 ※与显微镜(成像系统)设计的物镜具有相同的焦距。 第2行 _ REAB 对于像面,指定主光线垂直入射。 对这个光学系统的照度分布进行模拟。 在序列模式中可以进行简单的照度分布模拟。 选择 分析 >扩展光源分析>几何图像模拟 由于现在视场数据的定义是角度,视场大小的单位也是角度。 文件选择“CIRCLE”,定义直径为4 ° 面光源。 由于指定像面的大小为2,模拟结果表示直径为2mm的区域。 结果显示选择为“Cross X”,以显示照度分布的截面图。 进行分析之后的结果如下所示。 半径0.4mm的范围内可读取到几乎一致的明亮度。 在这里,将显微镜(成像系统)和显微镜(照明系统)设计的内容设置在一个文件内。 成为显微镜的光学系统的设计案例。 另外,该数据通过在多重结构中使用,可以根据结构在明场和暗场照明中进行切换。 最终的镜头数据以及布局图如下所示。 所使用的多重结构如下所示。 在序列模式中使用多重结构。 多个光学系统可同时进行定义。 多重结结构1是明场照明的设定。 使用显微镜(成像系统)设计的物镜数据。 镜头数据编辑器中的数据如下所示。 多重结构2是暗场照明的设定。 使用的是显微镜(照明系统)设计的聚光镜数据。因此明场镜头数据被抑制。 对该光学系统进行照度分布的模拟。 选择分析 > 扩展光源分析 > 几何图像分析。 明场照

TOLR的用途 TOLR是优化操作数,与公差敏感度分析有关,目的是返回公差敏感度分析的统计结果,并将这个结果加入到优化过程中。 但实际上,包含了compensation过程的公差分析其实就是不同扰动条件下的优化过程。 所以TOLR也可以用做一些需要事先经过优化才能得到的参数,当作优化操作数来用。 TOLR的使用要添加什么 在这一部分讨论的TOLR的使用,与公差没有关系,只要用TOLR背后的优化过程,因此会包含自定义公差脚本部分(因为前一个优化和主要的优化所使用的merit function不同), Tolerancing script中的内容是定义如何补偿及优化的。 这里主要用到: CLEARCOMP (remove variables) COMP (set veriables) LOADMERIT (choose merit function) OPTIMIZE 案例及比较 在Analyze> Prescription Data> General Dataz 中汇报的 back focus length 是paraxial data,没有相应的操作数,这里利用TOLR来返回这一数据。 准备: 前一个优化要用的评价函数十分简单, 建立并保存 .MF 文件 。第一个操作数是用来评价BFL的计算,目标是使中心视场近轴光线在像面高度为0。第二个操作数用来计算厚度值的。分别保存为 merit1.mf merit2.mf 打开Tolerance> Tolerancing Set-up> Mode: Sensitivity Criterion> Criterion: User Script/ Script: New 新建一个TSC 文件, 并保存 在选好的Tolerancing界面点击SAVE,保存为 TOLR006.TOP, 这个文件名的format必须符合TOLRXXX的形式。 到这里设置已完成可以直接使用, 比较得出返回的值在各个分析中一致

欢迎大家的到来,期待大家的回复~~ 今天,让我们来花点时间让STAR这个小盆友做个全面的自我介绍 如果听完自我介绍,想继续了解的盆友们,可以点击如下链接加入STAR User Group STAR User Community 一同在其中讨论关于STAR的相关问题,分享使用它的乐趣,体会它每一点进步带来的喜悦 初出茅庐的STAR可谓是今年涌现的黑马,一举成名,获得了2022 SPIE软件类“棱镜奖” STAR 模块是什么? 简而言之,STAR 可以和它的小兄弟“FEA有限元分析软件”一起,让 OpticStudio 用户可以在 OpticStudio中采用全部的Analyze功能进行结构应力、 热对光学性能影响的分析。 小兄弟负责获得FEA分析结果,剩下的部分STAR和OpticStudio完成。锦上添花的是,我们可以利用STAR 模块包含的 STAR-API programming功能,实现工作流自动化。 STAR 模块的优势在哪? 一句话概括,完成FEA 数据与光学表面准确匹配,并让其精确地反映到光学模型上。 改善 STOP 分析的准确性 不同于使用 Zernike 多项式往往需要使用高阶项系数进行形变拟合,STAR 模块将使用数据拟合算法( piecewise spline fit )完成对表面的拟合。 ‎使用STAR导入的FEA形变数据包含position或者air gap(镜间距)的变化,因此,当用户采用STAR load FEA 数据时,他们既可以获得表面的位移量(RBMs :rigid body motions),也可以获得高阶形变量( higher-order deformations)。所以,STAR考虑了系统整体变化带来的影响(目前应力双折射效应的考量在roadmap中)。‎ 目前STAR拟合算法对于所有具有实际物理意义的表面都可以准确拟合,换而言之,我们不推荐对于类似近轴透镜(paraxial lens)或者一些相位面(phase surfaces)采用STAR仿真。 原始 FEA 数据仅用于生成数值拟合,拟合后的结果存储在.ZST 文件中用于后续光线追踪和在不同分析中显示结果。 值得一提的是,区别于一些solution的点在于,有了STAR,FEA数据中非均匀格点将被支持 : 将 2D 表面形变转换为非均匀网格矢高数据 将 3D 温度分布情况

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