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。
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IiV#V 本课将给出一个学习例子:
-Oro$=% 1.镜片数8片,不使用非球面
<A,G:&d~ 2.视场角为25°
]eJjffx 3.数值孔径NA=0.55
jR^>xp; 4.波长为VIS
(!nhU 5.总长小于46mm
`euk&]/^.) 6.盖玻片0.17mm
r"MKkSEM 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
:W/,V^x} myj^c>1Iz 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
'42P=vzo 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
90pk 2.焦距f=160/40=4mm
[]{g9CO 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
dpBG)Xzoyv 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
A@wRP8<GKj 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。
( /cW $cLtAo^W 下面是对DSEARCH的输入:
'ErtiD 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 =~&Fq$$ |xTf:@hgHf 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
"Iy @PR?> z90=,wd HHbkR2H1 _BcYS 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。
}31z
35 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ~67L RN?z)9!
$V"~\h8 命令窗口输入SPEC
9Q".166 g5)f8k0+ t '\:?FQ
C *R*Tmo" 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
edPnC
{?s 3ySP*J5 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
z,nRw/o a4
g~'^uC n8zh;vuJ Kfc(GL? 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
BZqb
o `9 ybtje=3E 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
.cA[b DTdL|x.{ g]C+uj^ _Gy*" ;E 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
:~ 3/ 35yhe:$nf XcA4EBRj
最终结果
S
~lw5 a%f5dj+ Rww"Z=F m p~\ioI*d 6^zuRY; 上述镜头数据列表均满足技术指标
5I{YsM FuaGr0] 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
YTq>K/ xH\'gli/ ;w?zmj<Dm p&bQ_ XOH Gq;0j:?CC $g#j, SSi}1 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
+v&+8S`+ '<m[ SZc6=^$ #hzs,tvvD P/t$xqAL qO>BF/)a( v}-'L#6 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
9F kwtF 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。
;4XX8W1 [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]