[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： 2,P^n4~A?w  
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； C\/L v.  
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； 7fX<511(  
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。 -[DOe?T  
^w06<m  
光纤内窥镜工作原理： bNoW?8bZ  
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。 :$9tF>  
'oC) NpnH  
光纤内窥镜技术指标： u4|$bbig  
工作距离20mm <kd1Nrr!p  
焦距f=1.75mm BFJnV.0M!  
视场角2w=80° SN!?}<|U  
F/#=4 5-xX8-ElYz  
元件数7个 {T Ug.%u  
远心度：0.5 )Iq<+IJ  
在50lp/mm，MTF>0.7 a+T.^koY  
总长小于10mm !1C
y$}w  
NS6:yX,/  
初始结构如下： Mzw X>3x  

图片:1.png

J{&H+rd  
d6sye^P  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 ;?g6QIN9  

图片:2.png

p`#R<K  
S+^E.  
MTF E'.7xDN  

图片:3.png

^_5r<{7/ :  
DXK}-4"\  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处  H =^`!  

图片:4.png

_8)*]-  
Eue~Y+K*b  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 ?vHU#  

图片:5.png

1&(V  
)sp4Ie  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 fku<,SV$O4  

图片:6.png

X=8{$:  
x6ARzH\  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 cXOK)g#  

图片:7.png

xZF}D/S?Ov  
Jy
Oo1E.  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 f/Bp.YwL  

图片:8.png

6,9>g0y'NG  
^7KH _t8
 
最终结果 X~,aNRy  

图片:9.png

h"lv7;
B$  
y(pks$  

图片:10.png

jc f #6   
#!KE\OI;@5  
镜头数据列表 Jh[UtYb5  

图片:11.png

6}Y#=}  
r|P
B*`  
MTF -rli(RR)|  

图片:12.png

Um-[~-  
o/Q;f@  
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。