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。
0rvBjlFT I%NeCd 本课将给出一个学习例子:
Tn9Fg7< 1.镜片数8片,不使用非球面
Bg}l$?S 2.视场角为25°
33&l.[A"!} 3.数值孔径NA=0.55
+X`&VO6~ 4.波长为VIS
Ze <)B
* 5.总长小于46mm
N6`U)=2o>h 6.盖玻片0.17mm
2A:&Cqo 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
_l+C0lQl= eL.WP`Lz 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
)+ 'r-AF* 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
t+K1ArQc 2.焦距f=160/40=4mm
d2TIG<6/ 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
Uq~b4 X$ 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
3D^cPkX 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。
5 D=r7 ;WAa4r> 下面是对DSEARCH的输入:
!2>@:CKX 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 LzDRy L /8!n7a7 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
+v$W$s&b-h Gpi_p w=3
j'y{f yz,0
S' U 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。
\hn$-'=4 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 'oH3| V.6pfL
n`@dk_%yI 命令窗口输入SPEC
3rd8mh&l zR<fz z 2jC48~ e ;^}@X
焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
,7k-LAA hg#O_4D 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
>#'?}@FWQN ~<~
~C#R 3o0ZS^#eB LAY:R{vI 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
n>7aZ1Qa UO#`Ak 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
Pf<yLT] 0TSB<,9a[ u~2]$ /U 5pC}ZgEa< 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
}}ic{931 0w0{@\9 (9kR'kr 最终结果
!s?SI=B8 co1aG,>"q &%GAPs% FvG?%IFM 0xO*8aKT 上述镜头数据列表均满足技术指标
M_-L#FHX *,%$l+\h 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
gu%i|-} cIG7Q"4 So8
Dwz? U djYRfk u"m(a:jQ IGT9}24 q mv0 LU 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
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E`V\/`5D "P54|XIJ\ FpU8$o~r{ PgGUs4[ a@<-L 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
;gSRpTS: 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。
>C!^%e;m [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]