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。
93[DAs {F&-7u0 本课将给出一个学习例子:
1
4LI5T 1.镜片数8片,不使用非球面
8\<jyJ 2.视场角为25°
GFSt<k)
3.数值孔径NA=0.55
9iN.3/T8 4.波长为VIS
%tA57Pn> 5.总长小于46mm
uGdp@]z&8Q 6.盖玻片0.17mm
F#xa`*AP 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
WS& kx~oQ c41: !u^ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
%}2@rLP 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
-#-p1^v} 2.焦距f=160/40=4mm
s?WCnT 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
W{XkVKe1a 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
%/kyT%1 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。
vUC!fIG - ~O'vLG 下面是对DSEARCH的输入:
P`U<7xF~ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 elJ)4Em HEK-L)S.
* 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
}aB#z<B6 xChI,~i
"Clz'J]{ 'NZGQebK 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。
m}VM+= 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Gt9wR &R+#W
'#\D]5 命令窗口输入SPEC
"rXOsX\; x}fn'iUnm
%;`>`j5 lfk9+) 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。
x@P{l&:> oN[Th 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
8F;>5i ^ L:cjY/
HU
B|bKy lD;'tqaC 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
"
oy\_1| j{#Wn
!, 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
gL$&@NY 5,+\`!g
h?@G$%2 3bC
yTZk 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
OQ_stE2i
[nN7qG jStmS2n 最终结果
U`R;P-
pLoy /<)-q-W;
WbjF]b\ ?s}
% 上述镜头数据列表均满足技术指标
D>ai.T%n ~JZ3a0$^ 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
-Q$nA>trKA
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t\U$8l_;
V:K;] h*! )jW(6
u7]<=*V] X\GM/A 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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oC dGQ7G} H~+xB1 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
Hw_o
w? 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?Hb(xZtg= [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]