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。
+3sbpl2} @pH6FXVGzt 本课将给出一个学习例子:
f'*/IG 1.镜片数8片,不使用非球面
)l/
.<`| 2.视场角为25°
d[ _@l 3.数值孔径NA=0.55
lnK 4.波长为VIS
Jfo'iNOu 5.总长小于46mm
sLFZ61rT 6.盖玻片0.17mm
j-VwY/X 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
R_>.O?U4 pjQyN|KS 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
HXC\``E 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
y4$$*oai& 2.焦距f=160/40=4mm
'X6Z:dZY 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
s
{^wr6B 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
oE6`]^^ 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。
ijvDFyN> 8nL9#b 下面是对DSEARCH的输入:
EUVD)+it 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 fE_%,DJE( 5#s],h 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
sI h5cT wwQ2\2w>Hm
-7'|&zP g'{?j~g 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。
(y~%6o6 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 d R=0K T>7N "C
R MOs1<D 命令窗口输入SPEC
TU58 `M{Ne:J
Qe-Pg^PS] sC.r$K+k5 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
;#S]mso1 ]9)iBvQlj 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
!]E]Xd< mBb3Ta
H9i7y,[* e|5@7~Vi 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
B~|]gd "A&A?% 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
q @O oylQCbT
NZa 7[}H fR~0Fy Gp 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
^suQ7#g
43-Bx`6\ g5"I{ol5T~ 最终结果
GQk/ G0*&
ARt{ 2| 8x LXXB
f~PS'I_r '+Z Jf&Ox 上述镜头数据列表均满足技术指标
g|->W]q@; @"A
5yD5 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
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IVZUB*wv)b %3"3V1
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Xa()P1 KdYR?rY 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
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n7G`b' [!wJIy?, 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
7FyE? 很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头,它可以快速的做出非常好的设计。
{r$Ewc$Yb7 [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]