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。
n(tx'&U"R `PApmS~}
. 本课将给出一个学习例子:
.-HwT3 1.镜片数8片,不使用非球面
UCVdR<<Z 2.视场角为25°
s'Wu \r' 3.数值孔径NA=0.55
o6T'U#7P 4.波长为VIS
3r-oZ8/n 5.总长小于46mm
UY$Lqe~ 6.盖玻片0.17mm
x|lX1Mh$ 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
,37\8y?o\ 's_[#a;Vp 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
38l 8n. 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
;2jH;$HZ 2.焦距f=160/40=4mm
{f:%+h 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
GP{$w_'!J0 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
Usz O--.C 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。
>#~>!cv6D e'0BP,\f_} 下面是对DSEARCH的输入:
<Po$|$_~ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 vkE a[7 ee\QK,QV 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
WCUaXvw SA[wFc
2U.'5uA"L yHYK,3/C, 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。
$~5ax8u&!# 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 >PmnR>x-rj ALXie86a8
V18A|]k 命令窗口输入SPEC
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h6 s_}q
$@^*lUw 5DxNHEuS 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
8]j*z n?, #bCQEhCy 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
)/cf% s&7TARd
Fv$oXg/ |e{ ^Yf4 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
0"J0JcFX Cm%|hk>fQ 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
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{L/hhKT e82xBLxR% 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
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_?v&\j 9v@P|
最终结果
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*b8AN3! H7%q[O
-an~&C5\ w:aV2 上述镜头数据列表均满足技术指标
7_ s7); H/}W_ h^^ 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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:hTmt{LjN kX%vTl7F
P:%r3F j:E3c\a
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*I.eCMDa 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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MSE0z!t XaF;IS@A
r;_*.|AH w@WPp0mny 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
X`28? 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。
mO2u9?N [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]