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。
=MsQ=:ZV }3Mnq?.- 本课将给出一个学习例子:
UP})j.z 1.镜片数8片,不使用非球面
:d!qZFln 2.视场角为25°
4$wn8!x2| 3.数值孔径NA=0.55
%:DH_0 4.波长为VIS
-%g$~MZ?' 5.总长小于46mm
*Bse3%-v 6.盖玻片0.17mm
"s!|8F6$ 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
zo^34wW^ FVgE^_ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
z+k[HE^S 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
`L=d72: 2.焦距f=160/40=4mm
zD9gE 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
5xs GSoa+ 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
Q ,`:RF3 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。
$$tFP"pZ T"tR*2HwSd 下面是对DSEARCH的输入:
EJz?GM 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 [PI!.9H ?4^8C4 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
&6#>a"?" CH ojF+e
mk'$ |2O A.%MrgOOX 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。
:|V`QM 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 t
5{Y' hYI0S7{G
RM(MCle} 命令窗口输入SPEC
3R=R k *wd@YMOP
^Fe%1Lnt +pefk+ 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。
T0Kjnzs *2(W`m 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
Pcs62aE 8F;f&&L"y
P#ro;3S3y z
K +C&X 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
l5*sCp*Z ylo/]pVs 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
XP|qY1 [l7 G9T}/[
\H-,^[G3 8do7`mN 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
'ZUB:R@[
xyvG+K& U^@8ebv 最终结果
z/Kjz$l!
5{esL4k ~*-%tFSv
A{QXzoWkg0 !idQ-& 上述镜头数据列表均满足技术指标
Ug1[pONk iYE7BUH= 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
_Dv<
D#pZN,' r@.3.Q
/ad]pdF 1;Q>B>6
|LwW/>I wBb J
\ 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
CL%+`c0
;#>,eD2u .bT+#x
t]QGyW A] { yvKUTq`
[&B}{6wry U&\2\z3{ 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
fho$:S 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。
|*5QFp [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]