[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： hSx+{4PZ  
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； PxP
?hk  
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； D<_,>{$gW  
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。 hdsgOu  
+c]N]?k&  
光纤内窥镜工作原理： r'9=
kx  
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。 c5=v
`hv  
(jo(bbpj  
光纤内窥镜技术指标： A5.'h<  
工作距离20mm s!j(nUd/  
焦距f=1.75mm os(Jr!p_=  
视场角2w=80° I7
G\X#,iz  
F/#=4 XZep7d}  
元件数7个 !0. 5  
远心度：0.5 I?>-  
在50lp/mm，MTF>0.7 XftJ=  *  
总长小于10mm cT>z  
2=Y_Qrhi  
初始结构如下： DETajf/<F  

图片:1.png

cP#]n)<  
ZB^4(F')H  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 zW"3K  

图片:2.png

)Py+jc.  
zFdz]z3  
MTF kXZV%mnT7  

图片:3.png

.z-^Ga*  
Z'EO  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 owpJ7S1~  

图片:4.png

+{Jf]"KD  
S^Wqa:;  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 qT<qu(V:  

图片:5.png

6rN5Xf cS  
WlQ&Yau  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 PM@s}(  

图片:6.png

KEVy%AP=*h  
G|G?h  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 +} !F(c  

图片:7.png

w`#0 Y9O  
kJ<Xq   
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 ^SSOh#  

图片:8.png

Uo[5V|>X6  
mKFHT  
最终结果 .Mco
W7|Y  

图片:9.png

*~<]|H5~  
RAuAIiQ  

图片:10.png

d>"$^${  
8.%a"sxr  
镜头数据列表 M Xt +  

图片:11.png

}Keon.N?   
Lz>{FOR  
MTF / -qt}  

图片:12.png

$*)(8Cl  
aj'8;E+  
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。