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。
cEn|Q +: Nz_l 本课将给出一个学习例子:
t3*.Bm:^ 1.镜片数8片,不使用非球面
p@h<u!rL8 2.视场角为25°
99%R/m 3.数值孔径NA=0.55
NBAOVYK 4.波长为VIS
C+_UIx]A 5.总长小于46mm
?m9=Me 6.盖玻片0.17mm
-=n!k^?lK 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
A'"J'q*t 9!0-~,o 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
?T,a(m<i{ 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
D( y
c 2.焦距f=160/40=4mm
3JD"* <zs 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
yr* ~?\ 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
W"\+jHF" 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。
muDOY~. |QQ(1#d 下面是对DSEARCH的输入:
ys:F 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 R%\<al$O
Y=H_U$ 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
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b8eB, E_P,>f
m63>P4h? VMS3Q)Ul 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。
G7KOJZb+D 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 oW>e.}d! l[<o t9P[
n\$.6
_@x 命令窗口输入SPEC
e@5w?QzW jF(R;?,
wzcv[C-x (Zej\lEN 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。
|O' gT8 @PK
1 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
>u|4490<0 AbQnx%$u
p
S| J<9})
m 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
Tu^H,vf Gs4t6+Al 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
feM( Yf1%7+V35
IU"n`HS 9niffq)h 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
ty@D3l
IK8"3+( j9}.U \ 最终结果
]6MXG%
E{\T?dk1$ d6zq,x!cI
gQeoCBCE C?<[oQb# 上述镜头数据列表均满足技术指标
f%P#. c'Q.2^w^ 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
M=1~BZQ(Z
,o0[^-b< sqj8I"<`
[t*-s1cq G*-7}7OAs
ZfS" Sg(\+j= 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。
(m')dSZ
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kZc Ge* VT;cz6"6b4 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
\Awqr:A& 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。
u~Y+YzCxV [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]