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。
rRrW T^;Jz!e 本课将给出一个学习例子:
NG!cEo:2aa 1.镜片数8片,不使用非球面
r9a!,^}F 2.视场角为25°
| 4oM+n;Y 3.数值孔径NA=0.55
::Q); 4.波长为VIS
Mth`s{sATa 5.总长小于46mm
qs1.@l(" 6.盖玻片0.17mm
bW.zxQ: 7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离)
wp*&&0O! 7cP[o+ 首先,根据技术指标计算
镜头的外形尺寸:
"q>I?UcZ 1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm
.O%1)p 2.焦距f=160/40=4mm
'7LJuMp$# 3.F数F#=1/(2*NA)=0.91
uQtk|)T E 4.YMP1=0.5*f/F#=2.2
r,@X>_} 设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。
{e[pSD6 \R>5F\ 0 下面是对DSEARCH的输入:
n5*{hi 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 |U$de2LF IL2Gsj)M 运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。
0H&U=9'YT |od4kt Ed0>R<jR9 K!D!b'|bb 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。
pM'IQ3N 【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 f'`nx;@X t6g)3F7 T
&G@-yQ 命令窗口输入SPEC
r~G]2*3 1QF*e' 0B$7S,2 p1VahjRE- 焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。
90h1e7ZcC ['4\O43yv 命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离
kGuk
-P 9<(K6Q h6T/0YhWLP ZOrTbik 工作距离为2.36930345mm>2.2mm。
ci_v7Jnwo e=n{f*KG` 使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50)
Y:"v=EhB |`Oa/\U T:g4D z*2\ B`?N0t%X 在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃
Y zBA{FE [N95.aD C/CfjRzd 最终结果
>xZhK63C/ m]=oaj@9 u_6BHsU !,6v=n[Nz DNW2;i<hsz 上述镜头数据列表均满足技术指标
R0hctT1j -Nlf~X 查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS
Yf!*OGF +F7<5YW&( %7(kP}y* :B*vkwT Bd[L6J) [C+Gmu ;la#Vf:] 查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。
e\A(#l@g ^0`<k 3m43nJ.~ =,AC%S_D~ &weY8\HD DD@)z0W I| W'n-4Y 我们有了一个非常好的40倍显微物镜。
/Oggt^S 很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头,它可以快速的做出非常好的设计。
%CxEZPe$ [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]