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。
C~o6]'+F_ /BC(O[P 本课将给出一个学习例子:
E<]l]? 1.镜片数8片,不使用非球面
jJ%
*hDZ6t 2.视场角为25°
> o{(f 3.数值孔径NA=0.55
xR5jy|2JJ 4.波长为VIS
~7PPB|XY 5.总长小于46mm
:32 6.盖玻片0.17mm
9:0JWW^so 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
\
B 0xL,o< u?[P@_i< 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
Nx4_Oc^hY 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
.E:QZH' M 2.焦距f=160/40=4mm
[.tqgU 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
k>#,1GbNZy 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
k)\Yl`4au 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。
W2h^ShG s]Z/0:` 下面是对DSEARCH的输入:
,ZjbbBZ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 !?B9 0( SPA_a\6_ 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
GIQ/gM?Pv C/dqCUX: Pz3jc|Ga \XwXs5"G 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。
*ie#9jA 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 G`E%uyjG$j 3$+|nP:U
^!H8"CdC3 命令窗口输入SPEC
%w7J0p !]qwRB$5 ]t_AXKd vvw6 GB,M 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
ewB&PR *{:FPmDU 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
0+IJ, ;Wx ZQND^a: 1fwCQM QFIdp R. 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
c_a*{L|c Md'd=Y_0 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
5{qFKo"g@, !I5_ln O?NAbxkp "_jczr$* 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
t6_6Bl: ->&AJI0 YcE:KRy 最终结果
Hx2.2A^ u9}}}UN! Z 2Fm=88 X<ZIeZBn Y[Us"K` 上述镜头数据列表均满足技术指标
<QTu"i rP,i,1Ar 4 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
qQ%zSJ? L<]j& i{PRjkR /ow/)\/} F6Z l#eL V|
z|H$- ^sd+s ~xx 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。
N8}R<3/ -QCo]:cp g*\u8fpRq vp &jSfQ^ s0v?*GRX HY9H?T j(6:
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
r|cl6s!P 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。
BIDmZU9tL [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]