[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： [@@Ovv  
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； xN\PQ,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； <!h&h  
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。 ^
F<[5e)M  
Hh=D:kE  
光纤内窥镜工作原理： `vJ+sRf  
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。 ;b:Ct<  
dB7E&"f  
光纤内窥镜技术指标： `, ?T;JRc  
工作距离20mm dq?q(_9  
焦距f=1.75mm d;KrV=%30s  
视场角2w=80° rm*Jo|eH`  
F/#=4 JcxhI]E  
元件数7个 SE+K"faKQ  
远心度：0.5 AF5.gk=  
在50lp/mm，MTF>0.7 5gWn{[[e)y  
总长小于10mm /ve8);cH\  
X%!#Ic]Q  
初始结构如下： e[}R1/!L  

图片:1.png

,L&Ka|N0  
}pKHa'/\  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 @W|}|V5  

图片:2.png

V ^=o@I  
krm&.J  
MTF KLlo^1.<  

图片:3.png

W&y%fd\&3  
li\hHd5  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 5I5~GH  

图片:4.png

Bsw5A7,-  
C\UD0r'p?  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 4O[T:9mn0  

图片:5.png

R%XbO~{u  
Ps0'WRJnx  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 q%#dx4z&  

图片:6.png

p_=^E*J]  
xtN%v0ZZ  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 ihKnZcI$i  

图片:7.png

YSk,kU  
m6QlIdl  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 #sy)-xM  

图片:8.png

<9YRSE[Ed  
ge?1ez2  
最终结果 ^3IO.`|  

图片:9.png

s$J0^8Q~i  
RvvK`}/6  

图片:10.png

Z1u{.^~^z  
q(i|  
镜头数据列表 ZffK];D  

图片:11.png

>V@-tT"^:  
"n:z("Q*  
MTF rgdDkWLXC  

图片:12.png

wz31e
!/  
5Y)*-JY1g  
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。