[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： .e5@9G.jb  
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； `0W"[BY  
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； >cjxu9Vr1K  
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。 D->E&#  
H/[(T%]o  
光纤内窥镜工作原理： i)cG  
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。 3Jda:  
hC{2LLu;n  
光纤内窥镜技术指标： f]2gjQHM  
工作距离20mm \QSD*  
焦距f=1.75mm c uAp
,!  
视场角2w=80° /^{Q(R(X<  
F/#=4 .'+JA:3R  
元件数7个 |1!|SarM{B  
远心度：0.5 >>R)?24,<  
在50lp/mm，MTF>0.7 ZFX}=?+  
总长小于10mm N8r+Q
%ov  
PMQ31f/zf  
初始结构如下： Lrx"Hn{  

图片:1.png

1Ogtzf  

Z'^.H3YvL  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 3\<(!yY8  

图片:2.png

bDw\;bnG  
D 5Z7?Y  
MTF S +73 /Vs  

图片:3.png

Ax!@vL&@  
2j>C4Ck  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 odcrP\S  

图片:4.png

$:DL+E-}  
VJgf, 5 (N  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 nM$-L.dG  

图片:5.png

.d)H2X  
c3Ig4n0Y>  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 $U_1e'
  

图片:6.png

jI}{0LW&F&  
_{i-.
;K  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 uTrGb:^  

图片:7.png

q*J-ii  
y3V47J2o  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 ol4!#4Y&{  

图片:8.png

IP1{gMG  
LrV4^{9(  
最终结果 DGAg#jh  

图片:9.png

`jFvG\aC  
WgV[,(  

图片:10.png

;{>-K8=>$  
U &W}c^#  
镜头数据列表 F>3fP  

图片:11.png

}xzb
g  
(e{pAm  
MTF 1T7;=<g`  

图片:12.png

Zo(QU5m0  
N(&/ Ud  
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。