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。
$ WA Fr ZCi~4&Z# 本课将给出一个学习例子:
4C^;lK 1.镜片数8片,不使用非球面
V,bfD3S3 2.视场角为25°
b:.aZ7+4 3.数值孔径NA=0.55
BP2-LG&\ 4.波长为VIS
'v^CA} 5.总长小于46mm
E"5
zT1d 6.盖玻片0.17mm
U@+
@Mc 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
&^e%gU8!\ gB@Xi* 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
~<Z;)e 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
@-bX[}. 2.焦距f=160/40=4mm
6k;__@B, 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
6_/691 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
>*H>'O4 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。
fk)ts,p? I%^Ks$<" 下面是对DSEARCH的输入:
W R@=[G#TJ 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 LtKiJ.j?A N2uxiXpQZ= 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
N+x0"~T}I /W'GX n
\B"5 Kp< 1g6AzUXg 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。
_f$8{&`k 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ^,')1r, jq#_*&Eg]
tVd\ r"0k 命令窗口输入SPEC
!7!xJ&/V 1a3rA
(&0%![j& ^RytBwzKM 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。
MB
:knj %)T>Wn%b]v 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
<jF]SN |;_NCy8i3X
#k8bZ?*: YLVV9( 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
OiNzN.}d Xu`c_ 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
Zpg/T K xy$73K6
4>nY't;0 L ^} Z:I 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
&Yi)|TU3'R
$,q~ q^0 lxy_O0n 最终结果
F<q'ivj:w
o9ZHa IY6DZP
!"/]<OQ F>Rz}-Fy 上述镜头数据列表均满足技术指标
>f #P( jZeY^T)f" 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
}]_/:KUt
6s\niro2 4s nL((
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sm5\> L3V t!RR5! 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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73B,I 0U .gTla 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
3~Od2nk(x 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。
L;zwqdI [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]