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。
ojH-;|f bP 2IX 本课将给出一个学习例子:
P1
`-OM 1.镜片数8片,不使用非球面
VFMg$qv|_ 2.视场角为25°
COK7 i^ 3.数值孔径NA=0.55
UujFZg[-P9 4.波长为VIS
pJ#R :#P 5.总长小于46mm
,2%> e"% 6.盖玻片0.17mm
uNYHEs6%T$ 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
B6b {hsO x+9aTsZ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
0: (@Y 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
tXTa>Q 2.焦距f=160/40=4mm
<3>Ou(F 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
5sq#bvfJ o 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
JtU/%s 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。
oY{r83h{ ZIx,?E+eJ 下面是对DSEARCH的输入:
^8nK x<&5 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 5xHl6T+ &6E^<v?] 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
1qb 3. $CVbc%
(v^L2Po ET`;TfqM 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
0%^m 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 %fpcH G?MNM -2
94F9f^ L 命令窗口输入SPEC
P~:W+!@5v :r[`bqC;\*
fV_(P_C H0s,tTK8 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
y@G5I>v 7@m 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
?zN v7Bj 9\i,3:Qc
!G#3jh:kiY 8_ns^6XK5p 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
('xu2 ;< v>$GVCY 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
q"A( l vGC^1AM
quU%9m
\S` Ajhrsa\~a 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
Db=
iJ68
;{Y|n_ +MeEy{; 最终结果
a$FELlMv
PZRpH OXzJ%&h
\sF}NBNT@ z1F[okLA 上述镜头数据列表均满足技术指标
w'.ny<Pe lyx
p: 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
>0 i?}
t@!X1?`w X{ZBS^M
NQ{ XIN~ nKh._bvfX
|jaUVE_2[ '\dFhYs{* 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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v)+wr[Qs 2,;+) 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
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