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。
_J C*4 0LW3VfvToN 本课将给出一个学习例子:
wPU5L*/*i 1.镜片数8片,不使用非球面
Rd8mn'A 2.视场角为25°
W2`3 p 3.数值孔径NA=0.55
c@>ztQU* 4.波长为VIS
Vg62HZ | 5.总长小于46mm
W~H`{x%Av> 6.盖玻片0.17mm
-3(*4)h7 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
|X{j^JP5 U*nB=
= 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
K^x{rn.Zf 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
Jk{SlH3' 2.焦距f=160/40=4mm
)pI( < 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
@
2hGkJ- 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
QXj #Brp 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。
(bm>
)U= o2|#_tGNUy 下面是对DSEARCH的输入:
XY)X-K$ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 N+~
MS3 *L?~ 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
AXcmN <=CABWO. )4fQ~) ](I||JJa9f 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。
8Z}%,G*n 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 g)f& mQ) "3_X$`v"!
tF[)Y# 命令窗口输入SPEC
`C_qqf Na`>
pH ~F@p}u8TV L0VZ>!*o 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
S/Ic= E$_zBD% 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
yIiVhI?X !4v>|t q! I_#5gq %i7U+v(d 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
r5[pT(XT] kjQW9QJ< 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
N_Ezp68Fp 7.2G}O6$ AyUw :~vg'v~C 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
}72\Aw5 7oZ Pb /0>'ZzjV, 最终结果
XD8Cf! ?(zCv9Pg =84EX<B %qsl<_& 6wT ])84 上述镜头数据列表均满足技术指标
Z@Q/P(t |[r7B*fw 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
5{W Aw ! ,ye[TQ\,M f4,|D | t<c7%i#Od YeT{<9p gdSqG2/& L!Tvz(_7f6 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。
N,B!D~@ 34CcZEQQ vx7=I\1 7V@r^/`8N P3!@}!r8 CN` ~DD{ 9:g]DIL 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
3S#p4{3 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。
g :B4zlKG [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]