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。
hG<W*g #8v l2qWbi 本课将给出一个学习例子:
`P|V&;}K 1.镜片数8片,不使用非球面
_!Z}HCk 2.视场角为25°
P|f h4b4 3.数值孔径NA=0.55
<gvgr4@^yR 4.波长为VIS
%gqu7}' 5.总长小于46mm
(A_H[xP 6.盖玻片0.17mm
XGnC8Be{4 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
5}9rpN{y C?g*c 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
>"]t4]GVf 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
[--] ?Dr 2.焦距f=160/40=4mm
C91'dM 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
rc{F17~vX 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
KAT^v bR 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。
2mthUq9b* ?[5_/0L,= 下面是对DSEARCH的输入:
YpSK|( 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 v~!_DD
au 8Sf}z@~] 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
,I f9w$(z \S?;5LacZ NU7k2`bqAk Co<F<eXe 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
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# 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Jj1lAg0 Zqg
AgN@
P=4o)e7E! 命令窗口输入SPEC
<;Td8T; n3hlo@gYW y<8o!=Tb5 j{%'A 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
C !Lu`y ?+{qmqN 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
}Mc&yjhMrg {`% q0Nr Y-"7R>^I 3)dtl!VMW[ 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
+227SPLd &nn+X%m9g 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
[k,FJ5X S#ud<=@!9 hQJ-
~ .Dyxul 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
BMbZ34^e <;E>1*K}8
{0} Q5 最终结果
Z9I
?j1K|! /5R?(- ^;mGOjS p@=B\A] 5AAPtZ\lH 上述镜头数据列表均满足技术指标
")GrQv a N07FU\<9 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
G c:oSvm >Q# !.lH$W b0Fr]oGp McQWZ< 5sF?0P;ln _sNJU zJtB?< 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。
OD1>s6uA7 eRwm>l"fVV -*"Q-GO k/#321Z pS<j>y ]`n6H[6O 8` f=Eh 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
(Z};(Hn 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。
f5|Ew&1EP [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]