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。
jY]51B 9:-7.^`P 本课将给出一个学习例子:
~!8j,Bqs+z 1.镜片数8片,不使用非球面
1
ptyiy 2.视场角为25°
[(5.? 3.数值孔径NA=0.55
0< vJ*z|_ 4.波长为VIS
A1,q3<<D% 5.总长小于46mm
DZnqCu"J 6.盖玻片0.17mm
xy"'8uRi 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
X:;x5'| x-X~'p'f 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
jlU6keZh` 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
GQ7uxdqWBQ 2.焦距f=160/40=4mm
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WN5VL 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
ljOY;WV3 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
fi`\e
W 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。
4"(rZWv $D !/v)3 下面是对DSEARCH的输入:
rqqd} kA 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 `?3f76}h kmc"`Ogotw 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
Y7r;}^+WY NjOUe?BQ
~~-VScG& 2%`=
LGQC 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
/(51\RYkir 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ?Y,^Moc: }_XiRm<
}^&f { 命令窗口输入SPEC
tzIP4CR~F& p^<(.+P4
rz
k;Q@1 F=1 #qo<? 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
'g,h ;<m`mb4x[ 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
d!0rq4v7 %
_E?3
prz COw -8Mb~Hfl0 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
3c3;8h$k n{sk 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
4Zwbu e7xBi!I)~
0
h!Du|? D^US2B 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
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0h*Le Jl`^`Yv 最终结果
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}" vxYB!h3 *0!p_Hco
J~]@#=,v =N\; ?eF( 上述镜头数据列表均满足技术指标
L4m Vk xS/W}-dPv 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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iiIns.V :QGo
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EXr2d" ^py=]7[I
eb\S pdM6 /)Cfm1$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。
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Ce: 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
VRQ`-# 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。
/x ?@Mn> [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]