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。
Y
.E.(\ QFB2,k6jN 本课将给出一个学习例子:
8%`h:fE 1.镜片数8片,不使用非球面
SmS6B5j\R 2.视场角为25°
?AVnv(_ 3.数值孔径NA=0.55
"yK)9F[9Mo 4.波长为VIS
6P
T) 5.总长小于46mm
%(S!/(LWW 6.盖玻片0.17mm
zjTCq; G 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
^jXKM!}-E Vp1 Q^`a{G 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
:j#zn~7 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
_}j6Pw' 2.焦距f=160/40=4mm
</B:Zjn 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
5s%FHa 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
ac,<+y7A 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。
o4^#W;%w .zy2_3: 下面是对DSEARCH的输入:
7H4\AG\> 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 VVEJE$ YkQ=rurE 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
|fb*<o eT NA YwuE-` uF{l`|b' [,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。
l$!Z};mw0E 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 (SCZ.G(> 4<- E0
-dw/wHf" 命令窗口输入SPEC
"HLh3L~ gF]IAZCi r!^VCA ug/P>0 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
qL$\[( fc<,kRp 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
cef:>>6_ MnQ 6 !1Z uZP(-} H:t2;Z' 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
=T$2Qo8 "2}n(8 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
Kww+lgzS IFXn GDG$ Va/}|&9 :FixLr!q 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
pW&8 =Ew OYOczb] >qdRqy)DC 最终结果
aSeh?2n8 ?' $}k 3P*"$ fH V^\b"1X7N |vj!,b88n# 上述镜头数据列表均满足技术指标
R;w1& Z Ct0%3]<J 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
c-[IgX e rjH W 602=qb AVp"<Uv E;r~8^9) &RlYw#*1. \qbEC.-K 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。
6}_J;g\| (k %0|%eR 0[s<!k9= !_:|mu' ^p~ 3H sv*xO7D. rzKn5Z 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
Wp=:|J 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。
s`L>mRw` [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]