[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： X5<.%@Z  
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； [wG%@0\  
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； f~9Y1|6  
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。 c/U6K yiK  
,4,c-   
光纤内窥镜工作原理： <]^D({`  
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。 loe>"_`Cq  
%/on\*Vh3  
光纤内窥镜技术指标： .Y.# d7TA  
工作距离20mm nHrCSfK  
焦距f=1.75mm ;)a9Y?
  
视场角2w=80° @/FX7O{n:  
F/#=4 @NE#P&f  
元件数7个 Zx 1z hc  
远心度：0.5 b15qy?`y  
在50lp/mm，MTF>0.7 :/qO*&i,N  
总长小于10mm (=/;rJ`q  
=fo/+m5  
初始结构如下： 6Qu*
'  

图片:1.png

R!G7;m'N1  
-`EoTXT*U  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 18`%WUPnT  

图片:2.png

AgJ~6tK  
KLW+&.re8  
MTF xv
l  

图片:3.png

J7vpCw2ni  
QovC*1'  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 3kY4V*9@-  

图片:4.png

$t}1|q|  
<LN$[&f#  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 T_T{c+,Zd$  

图片:5.png

0g-ESf``{n  
^ni_%`Ag  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 (=rv `1  

图片:6.png

"mK (?U!A  
B,,d~\  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 YYW70k:  

图片:7.png

U^\~{X  
Q;nr=f7Y
s  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 It-*CD9  

图片:8.png

?%Fk0E#>2  
C|LQYz-{  
最终结果 4&fnu/,Z  

图片:9.png

8$Yf#;m[
 
'O9=*L)X  

图片:10.png

/|AuI qW  
>~~\==".  
镜头数据列表 B$EP'5@b  

图片:11.png

g<%-n,  
taaAwTtk?A  
MTF 89mre;v`  

图片:12.png

%WR"85  
IoOnS)  
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。