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。
mI*>7? lfG&V +S1 本课将给出一个学习例子:
CX2q7azG 1.镜片数8片,不使用非球面
PL2Q!i`[o 2.视场角为25°
?;QKe0I^ 3.数值孔径NA=0.55
iPL'JVPZ 4.波长为VIS
].+G-<.: 5.总长小于46mm
"S} hcAL/ 6.盖玻片0.17mm
!6`nN1A 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
.j@n6RyN ?At-
首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
EJ|ZZYke! 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
Ji?UG@ 2.焦距f=160/40=4mm
m9i%U
3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
]=$ay0HC
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
-]MP,P% 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
d-2I_ )9 G+yz8@ 下面是对DSEARCH的输入:
43]&SXprH 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 X-WvKH(=w ?UZyu4O% 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
f3&//h8 r_CN/ a
Ceb i9R[ g5'bUYsa 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
jWCC`0
T 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 I>zn$d*0 J(*"S!q)6
[vT,zM
命令窗口输入SPEC
fxa^SV Hs!CJ(0"y
' vClZGQ1 (G;*B<|A 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。
.Cd$=v6 \Vq;j 1 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
bhT]zsBK
T8oASg!
'0?E|B]Cp% ~1!kU4 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
0Jif.< ~Q]M_,`M 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
>QPS0Vx[ eT?LMBn\
Y'R1\Go- @~HD<K 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
(]dZ+"O{
zYJxoC{ Fje%hcV 最终结果
7 4UE-H)
Kj5f:{Ur ?uv%E*TU
\`x'g)z(i `Nr7N#g+u 上述镜头数据列表均满足技术指标
zW.sXV, ShxX[k 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
&*-2k-16
],4LvIPD Ss}0.5Bq
upKrr ('oUcDOFTS
sP!qv"u g?sFmD 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
4[wP$
$T0[ vA `.8U 0S
N<WFe5 gd*?kXpt
l{g(z! #U6qM(J 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
[5-5tipvWp 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。
}+1o D{ [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]