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。
)TU<:V %/T7Z;d 本课将给出一个学习例子:
=g~W%}) 1.镜片数8片,不使用非球面
:)IV!_>'d 2.视场角为25°
l~J*' m2 3.数值孔径NA=0.55
ES}. xZ#~ 4.波长为VIS
?x3Jv<G0* 5.总长小于46mm
#cU^U#;= r 6.盖玻片0.17mm
C>X|VP|C 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
k4{:9zL1#? `~h4D(n` 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
=eBmBn 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
7,'kpyCj 2.焦距f=160/40=4mm
exDkq0u] 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
SEM8`lnu 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
oM,- VUr 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。
uS<_4A;sD, %NajFjBI 下面是对DSEARCH的输入:
WUEHB 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 KX3KM!* U
O<:.6" 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
!tNd\}@ ;..o7I
pQWHG#?7 por/^=e{Y 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。
j~`\XX{> 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 v`DI<Lt gR Nv-^
>w|*ei:@S 命令窗口输入SPEC
=X(%Svnp Z4hLdHo_
x83a!9 A\QJLWBv^$ 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。
,gx)w^WTm PaO-J&< 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
\we\0@v 3l4NC03I&
|<qs L":bI&V?: 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
1||+6bRP U|@V
74 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
*>q/WLR ,EpH4*e
izZ=d5+K ~i~%~doa 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
cYNV\b4-
%.HJK Q2|p\rO 最终结果
T:iP="?{
r8/l P}(F kH948<fk3
M+P$/Wk [A2`]CE<@ 上述镜头数据列表均满足技术指标
SOf{Hx0C6 {~Tg7<\L 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
uJU*")\V
rN/|(@ ?]O7Ao
Uh6 '$0 FMw&(
3=0E!e ~P*4V]L^ 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。
NjuiD].
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#qBr/+b YB( Gk;] 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
]< l6s 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。
Z.PBu|Kx [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]