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。
)0=H)k0 9zpOp-K6 本课将给出一个学习例子:
V} h)e3X 1.镜片数8片,不使用非球面
k:&B
b" 2.视场角为25°
^j1iCL! 3.数值孔径NA=0.55
:S+Bu*OyH 4.波长为VIS
NH'QMjL) 5.总长小于46mm
l4^MYwFR{O 6.盖玻片0.17mm
pO2XQYhrY 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
g? C<@ ~le:4qaX 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
c3O&sa
V! 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
o\nFSGkn 2.焦距f=160/40=4mm
gi8f)MNP?~ 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
bq{eu#rQJ 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
Mp@dts/| 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。
A!a.,{fZ WH.3 下面是对DSEARCH的输入:
{G=|fgz 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 "[CR5q9Pr | 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
)OFf nKh = @lM* > v4+@o[~ 5zF$Q {3 该程序创建了一个
优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。
ZD4:'m`T/ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 9ol&p> 2rM/kF >g
:79u2wSh 命令窗口输入SPEC
_F2ofB' w%%*3[--X z#d*Odc id>2G
%Tx 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
0fN;
L;v w`F'loUEt 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
QF$s([ |zy` ]p9 dfXBgsc6i <#)Q.P 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
s=<65 xQNGlVipZ@ 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
v
`;Hd8 Yd<9Y\W%? ,S&p\(r. ,be$~7qS 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
|Pv)&'B" BoHNni 7H?lR~w 最终结果
c7]0>nU; <lRjh7 @={
qy} r>6FJ:Tx s6Il3Kf 上述镜头数据列表均满足技术指标
bj@f<f` ~eXI}KhBw6 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
* b"aJ<+ JHJ]BMm >oapw5~5 !#PA#Q|cO @u:q#b OZ&SxR%q4 IB^vEY!`6_ 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。
Tzfk_h3hE .qCI!%fg .RWq!Z=)3 USKC,&6&} {`9J8qRY n
m.5!. Q5*"t*L!N 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
!z]{zM% 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。
PVrNS7 Rk/ [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]