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。
A@{PZ >V8-i` 本课将给出一个学习例子:
jkF^-Up. 1.镜片数8片,不使用非球面
SbrecZ 2.视场角为25°
:emiQ 3.数值孔径NA=0.55
^ Q ? 4.波长为VIS
dn$!& 5.总长小于46mm
Gm^U;u}=f 6.盖玻片0.17mm
|~mOfuQb
7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
}Sh?S]]` N]=q|D 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
,w:U#r~s" 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
84zSK)=Y 2.焦距f=160/40=4mm
a fW@T2 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
C{xaENp 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
e)?
.r9pA; 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
6HWE~`ok6 lE(HFal0-( 下面是对DSEARCH的输入:
xHLlMn4M 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ShP^A"Do ~H<6gN<j(. 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
czgO ;3-C 6wjw ^m0 #rQ2gx4 Ad9}9!< 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
~t~k2^)|" 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 fW1CFRHH 3J|F?M"N7
Q6!zZ))~ 命令窗口输入SPEC
i^Y+?Sx RmeD$>7 yfjWbW ?(F6#"/E 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。
j[G 17"uf.G 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
2,b(,3{`4: Zbt.t]N E`usknf>l pG^ 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
_P 3G
PQSP& 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
n&qg;TT }"P|`"WW !v_|zoCEj oC: {aK6\ 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
g-</ua(j g<;q.ZylT */^q{PsN 最终结果
6"5A%{J p\tm:QWD; *-=(Q`3 Y^;ovH~ ve N06OvU2>xU 上述镜头数据列表均满足技术指标
S.94edQ }mYx_=+VX 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
F Q7T'G![ SpLzm A BB!THj69a6 z2_*%S@ HIR~"It$
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NED5 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。
*K6g\f]b # ]7F=u!/`<C HJLG=mU ll<Xz((o $%CF8\0 rJT^H5!o" F|o:W75 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
+ocol6G7W 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。
\378rQU [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]