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。
A`v (hBM s
`HSTq2 本课将给出一个学习例子:
o90SXa&l/ 1.镜片数8片,不使用非球面
#/$}zl 2.视场角为25°
0L"CM?C 3.数值孔径NA=0.55
[SgWUP* 4.波长为VIS
m(>_C~rGN 5.总长小于46mm
gvvl3`S{ 6.盖玻片0.17mm
aDFu!PLB{) 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
Ev* b |Ak>kQJ(1z 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
O( G|fs 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
|={><0 2.焦距f=160/40=4mm
(mz5vzyw 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
8:;_MBt 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
hYMIe]kJ 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。
RmxgCe(2a 2ME"=!&5 下面是对DSEARCH的输入:
)k01K,%#) 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Bzn{~&i?W: Yr5A,-s 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
_5%SYxF*y Mnyg:y*=
{[G2{ijRz _
vVw2HH 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。
0Ge*\Q 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 5QB]2c^ 4[a?..X
?(Q" y\ 命令窗口输入SPEC
4v9zFJ<Z `)e;bLP
F,Y,0f@4U9 A!Zjcp| 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。
fiOc;d8 "<ow;ciJF 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
r/1:!Vu( x3=W{Fv@4
p
2xOjS1 hLFf 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
B3K!>lz H=])o21 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
0}Rxe n={}='
jcHs! v1<gNb)` 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
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8^M5k%P $'e;ScH 最终结果
} Uki)3(
/Y5I0Ko Uw 'EU{%\qM
ta"/R@ k* ;'l Hw]}O* 上述镜头数据列表均满足技术指标
%<$CH],% %41dVnWB^4 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
kB1]_v/
"6_#APoP 16/+ O$#y
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2Fi>nJ [:sP 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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DR3M|4[ LqIMU4Ex 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
c:I1XC 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。
^-{ 1]G: [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]