[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： sZqi)lo-s  
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； (lit^v,9  
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； Pj8Vl)8~NV  
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。 JL:B4f%}B  
55>+%@$,a  
光纤内窥镜工作原理： Z$YG'p{S  
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。 ,(c'h:@M  
FuBUg _h  
光纤内窥镜技术指标： #LwDs,J:  
工作距离20mm s\3ZE11L  
焦距f=1.75mm MD>E0p)  
视场角2w=80° rHjR 4q  
F/#=4 b
%X}{/n  
元件数7个 RhjU^,%  
远心度：0.5 j=>WWlZ  
在50lp/mm，MTF>0.7 KHaYb5(a[  
总长小于10mm =E~SaT  
^'sOWIzeiY  
初始结构如下： )MM(HS  

图片:1.png

}LZz"b<aw  
8Waic&lX~  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 yaX%<KBa\  

图片:2.png

*(*XNd||  
@(tuE  
MTF Y3hudjhLl  

图片:3.png

+w@/$datI  
}T=\hM  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 DB] ]6  

图片:4.png

N9f;X{  
n6INI~,  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 I)G.tJZ e  

图片:5.png

G&0JK ,Y  
hA"z0Fszh  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 KR4RIJZ_t  

图片:6.png

_NbhWv  
ve=1y)  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 lCK:5$ z0  

图片:7.png

NsSl|m  
!P_'n  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 sE(mK<{pk  

图片:8.png

y {Mh ?H  
iJu$&u  
最终结果 ~x+24/qT  

图片:9.png

jZ69
sDhE  
9n".Q-V;k  

图片:10.png

h"Q&E'0d  
H*dQTy,  
镜头数据列表 'P-FeN^  

图片:11.png

#+P)X_i`  
JvLa@E)  
MTF K:sC6|wG
 

图片:12.png

Yr+ghl
/ V  
3^AS8%qG  
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。