[原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程六十：光纤内窥镜设计 [复制链接]

内窥镜特点： ! fl4"  
1.工作距离：不同用途的内窥镜产品，工作长度不相同，现有的以下内窥镜：腹腔镜的工作距离为330mm，喉镜和鼻窦镜的工作距离为175mm，耳内窥镜的工作距离为105mm和50mm； E4%j.  
2.视场角：通常2.7mm-3mm内窥镜的视场角在60°-80°之间，4mm内窥镜视场角70°-100°之间，一些超广角内窥镜的视场可达100°-120°，但是畸变较大； n! h7
 
3.不同的成像系统所选用的分析评判标准有所不同，可选用RMS光斑大小，系统波前差或MTF作为成像质量的评判标准。 2Aq~D@,9=:  
O<*5$,K9  
光纤内窥镜工作原理： WI[:-cv  
典型的光纤内窥镜主要由前置物镜，光纤传像束，目镜/耦接镜，探测器等组成。目标通过物镜成像在光纤传像束的前端面上，该端面上的图像被离散分布的大量光纤采样。可以获得的物面信息传输到另一端面上。出射图像通过目镜或耦接镜供人眼直接观察或应用CCD接收。 2W<n5o   
6ghx3_%w  
光纤内窥镜技术指标： 5f7zk  
工作距离20mm z~oDWANP  
焦距f=1.75mm q!lP"J  
视场角2w=80° \Sy7"a  
F/#=4 c4mh EE-  
元件数7个 
#%,RJMv  
远心度：0.5 C"pB"^0  
在50lp/mm，MTF>0.7 Qu\@Y[eia5  
总长小于10mm UE0$ o?  
uGH?N  
初始结构如下： ?+CV1 ]  

图片:1.png

@cvP0A  
t%VDRZo7  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 tjnPyaJEl  

图片:2.png

S;\R!%t_  
d j5hv
~  
MTF Djt%r<  

图片:3.png

Qst$S}n  
}d Ad$^  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 +%*&.@z_  

图片:4.png

H=c`&N7E  
2)0b2QbQ
 
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 #;VA5<M8  

图片:5.png

I[Ic$ta  
MN8H;0g-  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 &Z("D7
.G  

图片:6.png

8/%6@Y"Y*  
1}m3;  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 _=f=fcl  

图片:7.png

z}4L=KR\v  
8;gXg  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 +b$S~0n
 

图片:8.png

Gpj* V|J  
@E9" Zv-$  
最终结果 mqtg[~dNc  

图片:9.png

0HeD{TH\  
wFS2P+e;X  

图片:10.png

A$/\1282  
eCbf9B  
镜头数据列表 :*i f  

图片:11.png

|}&RXD  
~eh0[mF^]  
MTF <O~WB  

图片:12.png

jQs>`P-CM  
X$?3U!  
由此可见，我们已经优化好了一个比较好的结构，大家可以按照上面的步骤进行操作。