[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： }.2pR*W  
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； v[r:1T@  
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； VuJth  
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。 HC4ad0Gs+{  
cGsxfwD  
光纤内窥镜工作原理： GMgsM6.R  
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。 XT~JP
  
+2B{"Czm  
光纤内窥镜技术指标： Tr/wG  
工作距离20mm Zi@?g IiX  
焦距f=1.75mm 9qQ_#$Vv  
视场角2w=80° -1S+fUkiK/  
F/#=4 ID'@}69.S  
元件数7个 #B`"B  
远心度：0.5 jDgiH
}  
在50lp/mm，MTF>0.7 {E6b/G?Q  
总长小于10mm :XBeGNI*#  
pwd7I  
初始结构如下： 4p>@UB&U  

图片:1.png

yql+N[  
yW|yZ(7  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 XV%L6x  

图片:2.png

z ;y22  
Sqc*u&W  
MTF t}nZr
D  

图片:3.png

fn#b3ee  
A_Sl#e  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 qdZn9i  

图片:4.png

lJKhP  
u33+ikYv  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 7F\U|k
x_  

图片:5.png

a2Q9tt>Q  
,!%[CpM3  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 a_QO)  

图片:6.png

r1ctW#\~8  
39"8Nq|e  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 Xd|@w{.m*  

图片:7.png

OYG8%L  
{U^mL6=&v  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 1#]tCi`  

图片:8.png

I7BfA,mZ7  
4d0PW#97.  
最终结果 G:u[Lk#6K  

图片:9.png

HewVwD<C  
C&<f YCwG  

图片:10.png

z56W5g2  
KQ3)^J_Z  
镜头数据列表 Z9=Cw0( w?  

图片:11.png

Om>6<3n  
rCYNdfdpp  
MTF 6<]&T lS]  

图片:12.png

y<)Lr}gP  
tEiN(KA!5  
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。