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。
g-Y2U}& |nFg"W 本课将给出一个学习例子:
F qW[L>M' 1.镜片数8片,不使用非球面
@GpM4>: 2.视场角为25°
:"4Pr/}rT 3.数值孔径NA=0.55
gI SP . 4.波长为VIS
ZFAi 9M 5.总长小于46mm
,#FK3;U 6.盖玻片0.17mm
|E YJbL;1% 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
,c;u] }(/")i4h 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
1k
*gbXb 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
A1A/OU<Vb 2.焦距f=160/40=4mm
Gx]J6Z8 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
@1w9!\7Vt 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
-!k$ Z 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。
Q8kdX6NMd& m6
)s X& 下面是对DSEARCH的输入:
` 5.PPI\h2 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 +v`?j+6z
1UHStR 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
dBKceL v =&J7
'nDP
<{"]&bl ;gC.fpu 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。
J4-64t nZ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 $H9+>Z0( KfO$bmwmx
8$H_:*A? 命令窗口输入SPEC
I}#_Jt3R i+2fWi6Z+
19u'{/Y" ;!JI$_-\ 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。
*[-% .=[7 me+F0:L 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
o<hT/ P hf/6VlZ
$R ' \Qh{uk[ 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
:+9KNyA aP%2CP~_ P 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
[84f[`!Ui H WOl79-
x2|YrkGv :Kl~hzVSOa 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
[/s^(2%
%V>Ss9;/8 z"b}V01F# 最终结果
~VRt6C
7gL N7_2 C6=P(%y
\,-t]$9 _%M5
T 上述镜头数据列表均满足技术指标
|a(%a43fC om`x"x&6 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
,X[lC\1a
DS@ZE Q`F y~.k-b<{[
a@ E+/9 Op&i6V}<s
xQ[~ c1 }tvLe3O 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
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"jX|5 BO#XQ, 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
P}] xz Vy 很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头,它可以快速的做出非常好的设计。
J}Q4.1WG$ [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]