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。
dW>$C_`? w?zY9Fs=s 本课将给出一个学习例子:
?513A>U 1.镜片数8片,不使用非球面
7FD.3/ 2.视场角为25°
R?GF,s<j 3.数值孔径NA=0.55
DANndXQLH 4.波长为VIS
$ACD6u6 5.总长小于46mm
=5Auk5& 6.盖玻片0.17mm
nvnJVkL9s 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
:#zv,U&OC 2
VGGSLr 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
ac??lHtH9 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
h9L/.>CX 2.焦距f=160/40=4mm
X-=J7G`\h# 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
;Q} H'Wg, 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
$*i"rlJC 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
CHRO9 bZsg7[: C 下面是对DSEARCH的输入:
-6u#:pVpU 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 <FFaaGiE> =c(3EI'w 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
!4l\*L #[{xEVf
C2 ] x ,HM~Zs 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
6C|]Fm 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 wam-=3W %/x%hs;d
Bpw<{U 命令窗口输入SPEC
"G`8>1tO_ +B0G[k7
edy6WzxBcm \v}3j^Yu 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
qxe%RYdA'j T{%'"mm; 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
/4Lmu+G4 E[RLBO[*n
%d\|a~p: 2i3& 3oz]O 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
Ut
xe w+0Ch1$ 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
_ooSMp| (\6R"2
axW4cS ? Q5s?/r 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
YQ+Kl[ec
aab?hR 0w_2E 最终结果
Kc:}
K y
{PCf'n >%D=#}8l@
!B3lsXLSY >xt*( j&} 上述镜头数据列表均满足技术指标
p3NTI /-
Dy[
YL 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
Xkv+"F=-
>5jHgs# z4nVsgQ$
nd]AvVS plY`lqm
2F[;Z*& ",ic"
~ 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。
FDAREE\j
X; gN[ dIo|i,-
r]=3aebR. Z0~}'K
ibOXh U y{eZrX| 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
W&>+~A 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.cv' [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]