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。
yU/?4/G! stfniV 本课将给出一个学习例子:
jyF*JQjK4 1.镜片数8片,不使用非球面
ORP<?SG55u 2.视场角为25°
( sl{Rgxe* 3.数值孔径NA=0.55
JAjiG^] 4.波长为VIS
WvF{`N 5.总长小于46mm
zRLJ|ejMP 6.盖玻片0.17mm
2`;XcY4A 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
8Uh|V& QPLWRZu@ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
H[s+.&^ 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
E=,b;S- 2.焦距f=160/40=4mm
Hicd
-' 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
R!/JZ@au< 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
h*JN0O<b 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。
/>I5,D'h bWb/>hI8
Q 下面是对DSEARCH的输入:
j+-`P5 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 Wz R)R9x] v4E=)? 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
'xai5X oI`Mn3N YWd2bRb F[O147&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。
mh[,E8'd 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 kR^">s/H# OMmfTlM%
}m?Ut| 命令窗口输入SPEC
O^./)#!# z<!A;.iD <4;,
y*"n saZK+kD4I 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。
_8K8Ai-~.> 8r[TM 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
aw lq/ Jpp-3i.F# ,%x2SyA %nq<nfDT 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
K\ B!tk !F~1+V>zP 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
\6APU7S tAep_GR ?xMTO 3l`"(5 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
hmLI9TUe6 OPq|4xu *UW 8|\; 最终结果
^9hc`.5N&? 't8!.k ZW"f*vwQo u&o4?]6 =z9,=rR4 上述镜头数据列表均满足技术指标
;}S_ PnwC@ H@zv-{}T8 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
mM/#(Ghl txnH~;( \,p?pL<' pcOi%D,o [D+PDR e'G3\h}# `hG`}G|^ 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。
jM6$R1HX Ym]g0a pcscNUp .@mZG<vg RB""(< hr'?#K t W 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
"3Dnp?gB 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。
'#j6ZC/? [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]