[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： 'g~@"9'oe  
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； R3Ee%0QK  
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； 0U%Xm[:  
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。 A=y"x$%-_  
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光纤内窥镜工作原理： fx]eDA|$e  
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。 ZL=N[XW4'  
+YuzpuxjJ  
光纤内窥镜技术指标： M!#AfIyB  
工作距离20mm $o"g73`3  
焦距f=1.75mm JtFiFaCxY  
视场角2w=80° ~$Y
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F/#=4 ewym1}o  
元件数7个 Za0gs @$  
远心度：0.5 KJdzv!l=  
在50lp/mm，MTF>0.7 !)nD xM`p  
总长小于10mm kN.B/itvA  
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初始结构如下： `36N n+A  

图片:1.png

_Z.cMYN  
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p7aW{$  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 GG+5/hU  

图片:2.png

CL1 oAk  
y1#O%=g  
MTF ]L8q  

图片:3.png

/ gu3@@h  
x9~[HuJ  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 vK:QX$b  

图片:4.png

O_AGMW/2+  

g|4w8ry  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 Ka.Nr@Rq*~  

图片:5.png

Ye@t_,)x  
A0>x9XSkJ  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 jtCZfFD?
 

图片:6.png

s/h7G}Mu  
A9;0y jae  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 u7#z^r  

图片:7.png

K$ AB} Fvc  
iadkH]w  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 !oGQ8 e  

图片:8.png

]u0Jd#@  
#w*"qn#2Uz  
最终结果 i-.c=M  

图片:9.png

c3#q0Ma  
e9:P9Di(b  

图片:10.png

S(w\ZC  
h)@InYwu7  
镜头数据列表 Hk9U&j$  

图片:11.png

JiA'BEJN  
W>/UBN3  
MTF az2Xch]  

图片:12.png


eT-9  
L=g_@b  
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。