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。
U=*q;$L# hE3jb.s(> 本课将给出一个学习例子:
^`C*";8Q 1.镜片数8片,不使用非球面
0i1?S6]d- 2.视场角为25°
W SeRV?+T 3.数值孔径NA=0.55
b|pNc'u:Cn 4.波长为VIS
&cv/q$W4 5.总长小于46mm
=GS_ G;Dz 6.盖玻片0.17mm
Y~\xWYR 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
ZI:d&~1i1 ,2L,>?r6 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
3 mMdq*X5 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
Mh@ylp+q 2.焦距f=160/40=4mm
}jy7,+ 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
}lbx 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
!"qEB2r 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。
ViC76aJ :zk.^q 下面是对DSEARCH的输入:
O9 r44ww 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 5Szo5 m`w6wz 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
53#5p;k
X=7vUb,\gB Kof-;T z:q'?{`I 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。
&b:Zln.j 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 3uiitjA] ZXRN?b
.6]cu{K( 命令窗口输入SPEC
{:!SH6 ff -^%"w PDiorW}]k _!T$|,a 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
lIT2 AFX+
rs
KE 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
+.Ukzu~s [&59n,R` Z\yLzy#8 (W6\%H2u 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
5_T>HHR6 NQ{Z 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
ojI"<Q~g Y{B_OoTun )4O`%9=M& M%LwC/h:, 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
w4/)r-Z4I {nWtNyJpS ph. :~n>z 最终结果
0md{e`'q: z~;qDf|I w9}IM149 F}mwQ%M @)Y7GM+^ 上述镜头数据列表均满足技术指标
Cd*C^cJU&z @k;3$ 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
*/qc%!YV9 y(g
Otg Y'":OW#oN c_=zd6 b$S X'p%$HsMG 0|k[Wha# ~H."{ 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。
f)fw87UPc f;6d/?= ~ agot
( R9HS%O6b6 TuR?r`P% ^W*)3;5 X0L{#U 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
)W3l{T( 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。
ZSf+5{2m [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]