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。
i5^U1K\M "jG-)k`a 本课将给出一个学习例子:
aXO|%qX 1.镜片数8片,不使用非球面
0] $5jW6] 2.视场角为25°
Kf-rthO 3.数值孔径NA=0.55
[xsiSt?6 4.波长为VIS
`di/nv) 5.总长小于46mm
rCdf*; 6.盖玻片0.17mm
1$G'Kg/ 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
G`r*)pdm uA2-&smw 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
nH^RQ'19 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
$*i"rlJC 2.焦距f=160/40=4mm
5!)_"u3 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
esVZ2_eL 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
d8Kxtg
Y 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
/*yPy? fKZgAISF 下面是对DSEARCH的输入:
[e+$jsPl 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 6$^dOJ_" lKF<]25 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
3?R QPP <"XDIvpc%L
/i)1BaF YKsc[~
h 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
^U4|TR6mub 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 #XlE_XD lm;G8IP`
B 8ycr~ 命令窗口输入SPEC
qxe%RYdA'j ep3iI77/
hMiuv_EO! :'LG%E:b 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
t,yzqn
Z*rA~`@K6 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
;c_pa0L "gPAxt
0fTEb%z8 Qe )#'$T 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
wzRIvm{ ?w[M{ 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
BsX#
~ C8 b%r|^#
=':,oz^| }w)`)N 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
t[ZumQ@HC
E0i_sB~T !cWnQRIt_F 最终结果
#`0iN+qh
r2*'5jk_ 3[jk}2R';p
F& 'HZX $Di2BA4Di 上述镜头数据列表均满足技术指标
UT9=S21 KrFV4J[ 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
XTZI!
e]+ [lq\p@ V!SB9t`E
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q$Ol"K@ QJG]z'c+ 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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"iof -b=ys `f^`i~c\ 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
Wb4%=2Qn 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。
w^*jhvV%kW [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]