[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： 2(iv+<t  
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； Ab/KVB  
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； X;%*+xQ^  
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。 \YrvH  
To@77.'  
光纤内窥镜工作原理： )R@M~d-o  
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。 j#[%-nOT  
CWW|?  
光纤内窥镜技术指标：  O)?  
工作距离20mm _yP02a^2  
焦距f=1.75mm |+r5D4]e  
视场角2w=80° )W.Y{\D0  
F/#=4 TDR2){I  
元件数7个 kQQhZ8Ch  
远心度：0.5 w6FVSU]sY  
在50lp/mm，MTF>0.7 nMU[S+  
总长小于10mm h(M
S>=  
L qdzqq  
初始结构如下： A ^U`c'$  

图片:1.png

0|D l/
1  
 3JcI}w  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 UgA
G2  

图片:2.png

; 6*Ag#Z  
F|&=\Q  
MTF ;/|3U7{c  

图片:3.png

3E]IEf  
~zD*=h2C  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 F|{F'UXj|  

图片:4.png

{u_2L_  
|?Bb{Es  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 vg ^&j0  

图片:5.png

l5fF.A7TT  
a-Ef$(i_  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 n9N'}z  

图片:6.png

#uHl
 
c`x[C  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 v'X=|$75  

图片:7.png

k:k!4  
6kM'f}t[C  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 !|`vW{
v  

图片:8.png

2i_X{!0}  
?2$0
aq  
最终结果 IQA<xqX   

图片:9.png

D>).^>|q  
Imm|5-qJ  

图片:10.png

_rjLCvv-  
aq<QKnU  
镜头数据列表
n^7m^1to  

图片:11.png

iz pFl@WS  
96.Vm*/7  
MTF 6h_OxO&!U  

图片:12.png

WA&&*
ae5`  
qtLXdSc  
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。