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。
x6Tpt^N} "!Nu A 本课将给出一个学习例子:
uF ;8B]" 1.镜片数8片,不使用非球面
v8 II=9 2.视场角为25°
u/CR7Y 3.数值孔径NA=0.55
dP<i/@21Wm 4.波长为VIS
g7w#;E 5.总长小于46mm
=eR#]d 6.盖玻片0.17mm
tI 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
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WZ QO>)ug+ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
|fb*<o eT 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
NA YwuE-` 2.焦距f=160/40=4mm
uF{l`|b' 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
[,Y;#; 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
l$!Z};mw0E 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
RDeI l& rcf#8 下面是对DSEARCH的输入:
*c(J4 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 8/}S/$ DB'3h7T 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
U ZL-mF:)& ?'>[nm
o9v.]tb fc<,kRp 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。
{M23a
_t\ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 MnQ 6 !1Z uZP(-}
Wt=%.Y(x 命令窗口输入SPEC
<^+&A7Q-_ !MOcF5M
?QcS$i S,s") )A1 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
.4!wp& orEb+ 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
wh3Wuh?x ^J@
Xsl
F3nPQw{; -}5dZ; 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
(OG>=h8? ai)?RF 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
V'AZs; _z3^.QP
gT|&tTS1@ ^.[+)0I 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
NV^n}]ci
)IuwI #pm OQ<NB7'n0A 最终结果
p S!N<;OWr
CasFj9, 8yGo\\=T
"; ?^gA Bn
Nu/02.= 上述镜头数据列表均满足技术指标
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~$&+g D|8h^*Ya 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
+s5Yg,4*
ZQ~EaI9R h-@_.&P0e
Wp=:|J 1gH>B5`
=l$qwcfbo .:;#[Z{- 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
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x{{ZV] ;4(FS 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
GnW_^$Fs 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。
Y.o-e)zX [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]