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。
p$t|eu
6w=`0r3hy 本课将给出一个学习例子:
NS65F7<& 1.镜片数8片,不使用非球面
aeISb83Y | 2.视场角为25°
Mf2F LrAh 3.数值孔径NA=0.55
EV?U
!O 4.波长为VIS
9Ta0Li 5.总长小于46mm
DXo]O}VF 6.盖玻片0.17mm
^)wKS]BQ.. 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
`BQv;NtP +fvD1xHI 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
ae2Q^yLA 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
y^"@$ 2.焦距f=160/40=4mm
64mg :ed& 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
f4
qVUU 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
pCDN9*0/ 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。
,3!$mQL= -72EXO=| 下面是对DSEARCH的输入:
j*5IRzK1%0 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ESNI$[` 7o0zny3? 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
6Cz
O
ztn xorafL
+SR{FF oNtoqYwH 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。
u4_QLf@I 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 A#6zINK#B {vGJ}q?Sd"
{9yf0n 命令窗口输入SPEC
<)p.GAZ 37$
^ie)
:{2~s J09jBQ]R 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%+lgm+ g_1#if& 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
a3>/B$pE HT6 [Z1
&s='$a;4 T#H^
}` 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
"bIb?e2h9G Bz<hP*.O 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
Lxwi"ndP ?0_<u4
Oj;*Gi9E %W"u4
NT7 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
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-m\|
bAPMD 0k5-S~_\ 最终结果
RbX9PF"|+
%+H _V1F A<ds+0
g#=<;X2 PqV
F} 上述镜头数据列表均满足技术指标
&h0LWPl b)<WC$" 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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9h amxi `*3A7y
"esuLQC F(yR\)!C
px<psR5 ryVYY>*(K 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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,*J@ic7" m ol,iM*l 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
Nvgi&iBh8 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。
9j:]<?D,A [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]