[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： j?VHR$  
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； 7mL1$i6=  
2.视场角：通常2.7mm-3mm内窥镜的视场角在60°-80°之间，4mm内窥镜视场角70°-100°之间，一些超广角内窥镜的视场可达100°-120°，但是畸变较大； ScRK1  
3.不同的成像系统所选用的分析评判标准有所不同，可选用RMS光斑大小，系统波前差或MTF作为成像质量的评判标准。 _S CY e  
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光纤内窥镜工作原理： rY)m
"'puP  
典型的光纤内窥镜主要由前置物镜，光纤传像束，目镜/耦接镜，探测器等组成。目标通过物镜成像在光纤传像束的前端面上，该端面上的图像被离散分布的大量光纤采样。可以获得的物面信息传输到另一端面上。出射图像通过目镜或耦接镜供人眼直接观察或应用CCD接收。 &uI33=  
AOx8OiqE:  
光纤内窥镜技术指标： ".?y!VY  
工作距离20mm ?i}wm`  
焦距f=1.75mm a~zh5==QD  
视场角2w=80°  !>Q{co'  
F/#=4 y8]vl;88yY  
元件数7个 ~eUv.I/  
远心度：0.5 Pt'=_^Io  
在50lp/mm，MTF>0.7 lo36b zbT  
总长小于10mm M`xI N~  
p$<){,R  
初始结构如下： Se(apQH  

图片:1.png

&09G9GsnQ  
|@hyGu-H+  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 4 &0MB>m  

图片:2.png

E&Sr+D aPD  
E cd~H+  
MTF ,.&D{$1W  

图片:3.png

HN<e)E38  
~!_UDD  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 Az/P;C=  

图片:4.png

$=Tq<W*c  
Zm#,Ike?#  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 |^#Z!Hp_Y  

图片:5.png

A64c,Uv  
" pL5j  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 ?:W=ddg  

图片:6.png

AS lmW@/9v  
2gnz=  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 Ub[UB%(T  

图片:7.png

ppO!v?  
!ce,^z&5  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 G ahY+$L,  

图片:8.png

&CfzhIi*!  
RMAbu*D0  
最终结果 f1t?<=3Ek<  

图片:9.png

pH0MVu(W  
:{?Pq8jP  

图片:10.png

Ljk0K3Q6>  
4rD&Lg'  
镜头数据列表 ~Yg+bwh  

图片:11.png

z{qn|#}  
%i&\X[
 
MTF 7Ur'@wr  

图片:12.png

-i4hJC!3  
}$:ha>  
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。