[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： GFeQ%l`7F  
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； $*e2YQdLo  
2.视场角：通常2.7mm-3mm内窥镜的视场角在60°-80°之间，4mm内窥镜视场角70°-100°之间，一些超广角内窥镜的视场可达100°-120°，但是畸变较大； {1UQ/_  
3.不同的成像系统所选用的分析评判标准有所不同，可选用RMS光斑大小，系统波前差或MTF作为成像质量的评判标准。 ad*m%9Y1Q  
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光纤内窥镜工作原理：
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典型的光纤内窥镜主要由前置物镜，光纤传像束，目镜/耦接镜，探测器等组成。目标通过物镜成像在光纤传像束的前端面上，该端面上的图像被离散分布的大量光纤采样。可以获得的物面信息传输到另一端面上。出射图像通过目镜或耦接镜供人眼直接观察或应用CCD接收。 s/$?^qtyC  
c0,0`+2~  
光纤内窥镜技术指标： ,}3 'I [  
工作距离20mm vHyC;4'  
焦距f=1.75mm ~;l@|7wGz  
视场角2w=80° :r{<zd>;  
F/#=4 W>) M5t4i  
元件数7个 )
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远心度：0.5 t;W0"ci9  
在50lp/mm，MTF>0.7 ''yB5#^w(  
总长小于10mm G<}()+L  
PVe xa|aaX  
初始结构如下： (}Z@R#njH  

图片:1.png

\k.{-nh  
pMw*9sX  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 dP3CG8w5  

图片:2.png

nyQ&f'<  
&dqLP95  
MTF EMY/~bQW  

图片:3.png

(SpX w,:  
z* ^_)Z  
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[b@V  

图片:4.png

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e>6y%v;  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 ]~9tYn  

图片:5.png

$ `ov4W  
C'9Cr}cZ.  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 f.D?sHAn  

图片:6.png

Ka
PAa:Q  
mWoAO@}Y  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 "|EM;o  

图片:7.png

:ci5r;^  
NCiW^#b  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 KI)M JG:t  

图片:8.png

%RTBV9LIXr  
>")Tf6zw&  
最终结果 3eb%OEMYk  

图片:9.png

Bo)3!wO8  
2^r<{0@n  

图片:10.png

}JF13beU  
MLXNZd  
镜头数据列表 /a{la8Ni  

图片:11.png

SWH2  
5 h-@|t  
MTF 2M.fLQ?  

图片:12.png

k Z?=AXu  
&TUWW/?T  
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。