|
显微镜或者显微系统最重要的性能是分辨率，而分辨率的高低主要是由显微物镜决定。大部分显微物镜的分辨率接近或达到衍射极限，即最小分辨长度： 式中，NA为显微物镜的数值孔径， 其中，n’为被观察标本环境介质的折射率。 由于NA≈1/2F,大数值孔径意味着很大的相对孔径（或很小的F数）。
根据中国国家标准（GB 2609-1981），显微物镜共轭距规定为195mm和无限远两类。第一类物镜的共轭距指的是从目镜焦面到物镜像面（标本面）的距离。 显微镜镜筒的上端面即目镜的定位端面，规定目镜的焦面位于该定位端面以下10mm处，因此从镜筒上端面到转换器端面的长度为160mm，称“机械筒长”。
当共轭距为195mm时，放大率规定为像高与物高的比。由于计算设计物镜时均为“反追”，目镜焦面上视场光阑的半径称为“物高”，记为y；而物镜观察标本平面上的视场的一半称为“像高”，记为y’。放大率则按照物镜标称的值，即 在无限共轭的情况下，放大率则规定如下 式中，f’为物镜的焦距，相当于用一个250mm焦距的辅助物镜对平行光成像。
线视场： 显微物镜目镜的视场通常从15mm到20mm，即 2y>20就称大视场。用y除以物镜的倍率，就得到物镜的像高y’。
盖玻片： 一般生物显微镜的标本都夹在一块薄的“盖玻片”和厚的（1.1mm）“载玻片”之间，盖玻片的厚度为0.17mm，通常使用SCHOTT的K4和K5，或CDGM的H-K51。
案例分享： 40倍显微物镜的技术指标 1.视场25° 2. NA=0.55 3. 8片镜片，不使用非球面 4.保护玻璃（盖玻片）0.17mm 5.光学全长小于46mm 6.波长：可见光 7.工作距离越长越好，下限为2.2mm （镜片到盖玻片的最近距离）
首先根据技术指标计算镜头的外形尺寸。 物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1—2008规定，为160mm 焦距f’=160/40=4mm FN=1/(2×NA）=0.91 YMP1=0.5×f’/FN=2.2 设计时倒置设计，物面为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0
输入的DSEARCH宏来搜索初步符合技术指标的初始结构
运行完成之后显示的十个最好的初始础结构
选择其中一个结构，查看它的技术指标
命令窗口输入SPEC 焦距4.0038，F数0.8995，总长25.9362<46，放大率-0.02474，由于是倒置设计，实际放大率为1/0.02474=40.42。
命令窗口输入TH 16 ? 来查看工作距离 为2.329>2.2。
使用DSEARCH自动生成的优化宏进行优化 优化之后进行模拟退火,模拟退火的参数为50,2,50
优化后的结构
输入SPEC查看参数 依然符合技术要求。
命令窗口输入MRG来使用真实玻璃替换玻璃模型 使用成都光明玻璃库，运行 之后把优化宏里的玻璃模型变量注释掉，继续优化退火（50,2,50）
最终结构的数据 MTF 畸变 纵向球差
以上是我对显微物镜的理解，大家若有其他见解，欢迎在下方补充！ | 
发表于 2023-9-1 09:41
