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  • 20倍物面到出瞳距離400MM顯微鏡設(shè)計(jì)

    作者:佚名 來(lái)源:本站整理 時(shí)間:2011-10-12 15:58 閱讀:4026 [投稿]
    一個(gè)完整的顯微鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分復(fù)雜的,涉及到光學(xué)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等多方面知識(shí);現(xiàn)代顯微鏡大多數(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合,是光機(jī)電算相結(jié)合的高科技產(chǎn)品。本課程設(shè)計(jì)為工廠設(shè)計(jì)一有效視 ..
    6.4光程(Optical Path) 
    顯示用光瞳坐標(biāo)函數(shù)表示的光程差較小,光線的光程和主光線的光程的差較小
    6.5調(diào)制傳遞函數(shù)MTF
    MTF 曲線的空間頻率刻度用像空間每毫米的線對(duì)數(shù)表示,它只是一個(gè)對(duì)正弦目標(biāo)響應(yīng)MTF 曲線的確切術(shù)語(yǔ)。但術(shù)語(yǔ)“每毫米的線對(duì)數(shù)”經(jīng)常被使用,與正弦目標(biāo)曲線相反,嚴(yán)格地說(shuō)“每毫米的線對(duì)數(shù)”應(yīng)使用黑白條紋。上圖在對(duì)比度為3%時(shí),系統(tǒng)可觀察的空間頻率為300線/mm左右,與設(shè)計(jì)要求的分辨能力3.6um對(duì)應(yīng)的空間頻率278線/mm相比,取得較好效果
    6.6點(diǎn)列圖(Spot digram/ Standsrd) 
      RMS 點(diǎn)尺寸是徑向尺寸的均方根。即先把每條光線和參考點(diǎn)之間的距離的平方,求出所有光線的平均值,然后取平方根。點(diǎn)列圖的RMS 尺寸取決于每一根光線,因而它給出光線擴(kuò)散的粗略概念。GEO點(diǎn)尺寸只給出距離參考點(diǎn)最遠(yuǎn)的光線的信息。由點(diǎn)列圖可以看出系統(tǒng)聚焦較好,偏移較小,成像較好
    7照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    普通顯微鏡常規(guī)的照明方式就是臨界照明和柯樂(lè)照明。對(duì)不透明的金屬表面應(yīng)采取反射照明,如金相顯微鏡中的照明。為了提高對(duì)比度,還可以采用暗視場(chǎng)照明。照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是:(1)光孔轉(zhuǎn)接原則。設(shè)照明系統(tǒng)的入瞳為光源位置,出瞳應(yīng)與物鏡的入瞳重合。(2)系統(tǒng)的拉氏不變量應(yīng)大于或等于物鏡的拉氏不變量,照明系統(tǒng)的數(shù)值孔徑應(yīng)大于或等于物鏡的數(shù)值孔徑。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中這個(gè)原則很難達(dá)到,但應(yīng)盡量使其接近物鏡的數(shù)值孔徑,這樣才能發(fā)揮照明系統(tǒng)的最大效率。
    聚光系統(tǒng)中常設(shè)有兩個(gè)可變光闌:一個(gè)為孔徑光闌;另一個(gè)為視場(chǎng)光闌。在滿足顯微物鏡的視場(chǎng)及孔徑的條件下,應(yīng)縮小光闌的口徑至最小限度,以減少雜散光的影響。根據(jù)成像光束特性,照明又可分為兩種照明方法:一種叫亮場(chǎng)觀察,成像光束是被試件規(guī)則反射或折射的光束;另一種叫暗場(chǎng)觀察,由試件正規(guī)反射或折射的光束不能射入物鏡參與成像,成像光束是物體表面散射的光束,因而是在暗的背景上進(jìn)行觀察,故叫暗場(chǎng)觀察。由于眼睛在暗場(chǎng)時(shí)具有更高的靈敏度,而且暗場(chǎng)時(shí),像的對(duì)比度高,因而暗場(chǎng)觀察具有更高的分辨率
    8設(shè)計(jì)心得
    這次課程設(shè)計(jì)使我們對(duì)此門課充滿了興趣,也學(xué)到了很多知識(shí)。本次設(shè)計(jì)不是要求我們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)自己的顯微鏡,而是結(jié)合廠方要求按給定任務(wù)要求選擇鏡片,通過(guò)必要的思考和計(jì)算,完成初步設(shè)計(jì),再用光學(xué)軟件ZEMAX進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。
    此次顯微鏡光學(xué)課程設(shè)計(jì),使得我們有機(jī)會(huì)將所學(xué)的光學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活當(dāng)中。多方收集參考資料,多學(xué)多問(wèn),集思廣益,勤動(dòng)腦動(dòng)手;對(duì)ZEMAX軟件的熟悉,使我們多掌握了一種光學(xué)設(shè)計(jì)工具,擴(kuò)大了視野,增強(qiáng)了設(shè)計(jì)動(dòng)手能力。
    通過(guò)這次的光學(xué)設(shè)計(jì),我們所學(xué)的知識(shí)得到加深和鞏固,更重要的是培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考的能力,加強(qiáng)了同學(xué)間的交流和溝通,為以后在光信息領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展開(kāi)了個(gè)好頭。在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,在王永紅、程真英、劉志健老師的精心指導(dǎo)下,我們對(duì)光學(xué)的理解、動(dòng)手及思維能力有了提高,同時(shí)也對(duì)光學(xué)的興趣也更加濃厚了。所以在此對(duì)以上三位老師的輔導(dǎo)表示感謝!
    參考文獻(xiàn)
    [1]安連生主編、蕭澤新編著.工程光學(xué)設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社.2003年.
    [2]顯微鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)與計(jì)算.機(jī)械工業(yè)出版社.1982年
    [3]實(shí)用光學(xué)與光學(xué)工程.愛(ài)迪出版社.1986年
    [4]光學(xué).北京大學(xué)出版社.1982年  
    [5]胡玉禧、安連生編著.應(yīng)用光學(xué).中國(guó)科技技術(shù)大學(xué)出版社2003年.
    [6]《光學(xué)儀器設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯組. 光學(xué)技術(shù)手冊(cè).國(guó)防工業(yè)出版社.1971年.
    [7]A.H.杜德羅夫斯基編著. 王之江等譯. 光學(xué)儀器理論.科學(xué)出版社.1975年.
    [8]《光學(xué)技術(shù)手冊(cè)》編輯組.光學(xué)技術(shù)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.1973年.
    [9]ZEMAX資料
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