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。
S-c ^eLzQ 8:dQ._#v 本课将给出一个学习例子:
IZrk1fh 1.镜片数8片,不使用非球面
v0LGdX)/Y 2.视场角为25°
Wekqn!h 3.数值孔径NA=0.55
"@yyXS
r 4.波长为VIS
24B<[lSK 5.总长小于46mm
h/m6)m.D 6.盖玻片0.17mm
`]<`$71w 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
!Z|($21W HID([Wk 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
.<YcSG 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
v"!4JZ%K 2.焦距f=160/40=4mm
f<=Fe:1. 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
U>Gg0`> 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
rQr!R$t/[ 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。
<[i}n55 G5Yk bw# 下面是对DSEARCH的输入:
6gU{(H
【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 v~=\H r,NgG!zq< 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
fk{0d G%{0i20_
2*1ft>Uty orfp>B) 0 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。
"pvH0"Q* 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 [Qj;/ 5o0Ch
SSA W52xC 命令窗口输入SPEC
z]@6fM[ 0xMj=3']
RE"^
)- g0&\l}&%U 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。
]Kh2;>=
Xj | C+o; 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
+!yXTC 'jfRt-_-
m9":{JI.w /'wF2UR 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
r>t1 _b+nu KoBW}x9Jp 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
[hh/1[ Q8nId<\(
qJv[MBjk3B bGmx7qt# 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
C9~~O~7x
Q[u6|jRt \'v(Xp6 最终结果
BmBz}:xMez
P'$ `'J]j I 3$dVls}
diT=x52 n/Dp"4H%q 上述镜头数据列表均满足技术指标
tWPO]3hW TzG]WsY_ 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
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MuI2?:~:*4 RHY4P4B<v>
X[3}?,aqL zGlZ!t: 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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| 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
obH;g* 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。
Yl^mAS[w& [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]