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。
j0; ~2W#G* 9>S)*lU&s 本课将给出一个学习例子:
hDJG.,r 1.镜片数8片,不使用非球面
U\?D;ABQ% 2.视场角为25°
i`r`Fj}-S- 3.数值孔径NA=0.55
b^h_` 4.波长为VIS
eb\S pdM6 5.总长小于46mm
',0:/jSz 6.盖玻片0.17mm
<Q9l'u]3$c 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
rtJER?A dnoF)(d&Cm 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
018SFle 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
WT<}3(S'? 2.焦距f=160/40=4mm
BKg8p]`+ 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
xyk%\&"7 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
W4^zKnH 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。
hFi gY\$m @9HRGxJ=} 下面是对DSEARCH的输入:
zY_J7,0g 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 `5Kg[nB: D :U6r^c 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
E .Xp\Dm71 3LLG#l)8
=6Ok4Z Za{O9Qc?D| 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。
<@;}q^` 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 *zrGrk:l {fACfSW6
Qy" Jt ]O 命令窗口输入SPEC
y2_rm w{*kbGB8s7
]{6/6jl f%o[eW# 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。
6U*CR=4
'cpm 4mT 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
Q`9c/vPU MRt"#CO
dXh[Ea^ aKriO 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
)hrsA&1w
M/p9 I
gp 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
,yGbMOV ~ps,U
y<FC7
U=~?ca 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
'z"vk
(2#Xa,pb ]M*`Y[5" 最终结果
5VTVx1P[8
e' l9 TxPFl7,r
9?,i+\)qK@ `#ruZM066 上述镜头数据列表均满足技术指标
tC'E#2 T5u71C_wmt 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
P_A@`eU0
.b]sQ' i`gM> q&
b M1\z 61H_o7XXk
vWoppt k4V3.i!E 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。
?0t^7HMP
M)oKtiav* l9f_NJHo
h_(M#gG B%6cgm,
@G2# Z xZ`z+) 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
#Q!Xz2z2 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。
[o<hQ`& [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]