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。
i1ur>4Ns QM`A74j0]\ 本课将给出一个学习例子:
>y"V% 1.镜片数8片,不使用非球面
j%Y`2Ra 2.视场角为25°
B.6gJ2c 3.数值孔径NA=0.55
$fV47;U'* 4.波长为VIS
*Ibl+ 5.总长小于46mm
`omZ'n) 6.盖玻片0.17mm
DY'D]*'7$ 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
BZ<Q.:) PYPs64kNC] 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
:84fd\It4 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
?V"X=B2 2.焦距f=160/40=4mm
l_FttN 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
_CDUUr 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
+'Pf|S 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。
c?"#x-<1s L+7L0LbNU 下面是对DSEARCH的输入:
h)7{Cj 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 l4u_Z:<w kUUeyq 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
q3TAWNzI0 &z8@ rk| jQ@z!GirT c#|!^gjf 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。
"detDB
【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 %WiDz0o v^0D
f/&gR5 命令窗口输入SPEC
`WGT`A" _Je<_pl!D I9rWut@+ "VR>nyG% 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。
aFGEHZJQ cm@q{(r 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
<R582$( I #mLF6"A <0g.<n, pSvRyb.K 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
0sM{yGu=, =v]\{. 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
109dB$+$ F=!p7msRB }m0*w3 P~`gWGC} 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
| s%--W S#_g/3w ad1 I2 最终结果
m1H_kJ 35;|r N^z4I,GV( }5
^2g!M Fv$5Zcf 上述镜头数据列表均满足技术指标
#{KYsDtvx q{~59{Fha 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
Cl#PYB{1Y 0=O(+
yi U27YH1OK l{ <+V) p)v|t/7 p^QZGu-.W {~q"Y]? 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
Tq{+9+ |`vwykhezO m1H|C 3u8 YbAa@Sq@ _#32hAI 2q]y(kW+ 35=kZXwG+4 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
#$W02L8 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。
GPV=(}z [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]