[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： $wN.~"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； 3LTO+>, |"  
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； %z.G3\s0  
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。 dqe_&C@*O  
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光纤内窥镜工作原理： Ky'^AN]  
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。 *[U:'o`67  
K1hw'AaQ  
光纤内窥镜技术指标： 2Fh_  
工作距离20mm QZfPd\Q5  
焦距f=1.75mm :vr,@1c  
视场角2w=80° 2ReulL8j  
F/#=4 kj8zWG4KH  
元件数7个 \uYUX~}i"  
远心度：0.5 /}VQzF  
在50lp/mm，MTF>0.7 i" )_M|   
总长小于10mm jTqba:q@  
l:ED_env:  
初始结构如下： 0g+@WK6y  

图片:1.png

tL5Xfd?u  
<Kh\i'8  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 MPB6  

图片:2.png

)FP|}DCxQ  
G^R;~J*TDE  
MTF *Z]| Z4Q/`  

图片:3.png

}}2kA  
UqHOS{\Sz  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 Ao\Vh\rQkq  

图片:4.png

RpXQi*c0  
q!,do2T  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 k@~-|\ooG  

图片:5.png

cU>&E*wD  
7^; OjO@8  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 K c<z;
 

图片:6.png

ZChY:I$<  
`8-aHPF-  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 y"hM6JI  

图片:7.png

h<M7[p=  
g IKm  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 SQ!lgm1bA  

图片:8.png

A)#sh) }Q  
w(U/(C7R  
最终结果 +wSm6*j7=  

图片:9.png

@r43F$bcqo  
hK"=~\,  

图片:10.png

oD7H6\_  
Id*^H:]C#  
镜头数据列表 aC},h  

图片:11.png

h=tu+pn  
Psa8OJan  
MTF p^:Lj9Qax  

图片:12.png

>(rB[ZJ  
>2:Sv1T  
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。