[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： .~a)  
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； *n0k2 p  
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； o_gpBaWD  
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。  ]D7z&h  
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光纤内窥镜工作原理： R0fZ9_d7}  
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。 EjB<`yT  
lX`)Avqa  
光纤内窥镜技术指标： unmuY^+<  
工作距离20mm &b}!KD1  
焦距f=1.75mm b9(d@2MtK  
视场角2w=80° ij6ME6  
F/#=4 >]=1~sF  
元件数7个 PZO7eEt8  
远心度：0.5 &_&])V)<\S  
在50lp/mm，MTF>0.7 y^zVb\"4  
总长小于10mm p;) ;Vm+8  
J1"u,HF*(  
初始结构如下： ~?aq=T  

图片:1.png

<W vuW6  
Y[;Pl$  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 `4Z#/g  

图片:2.png

dH!k{3bL  
tqrvcnQr^  
MTF BoP%f'0N  

图片:3.png

9U58#  
LaJc;Jt$  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 2?ZHWS>U  

图片:4.png

"twV3R  
;4F[*VF!w  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 XFmnZpqXH  

图片:5.png

K;-:C9@  
wH!]B-hn  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 h|%d=`P,  

图片:6.png

\,JRNL&   
{C*mn!u  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 *NDLGdQqz  

图片:7.png

.'"+CKD.N  
u!nt0hS  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 -H.;73Kb[  

图片:8.png

~srmlBi6  
Ft`#]=IS  
最终结果 %9BC%w]y  

图片:9.png

O(/K@e  
6!g3Juh  

图片:10.png

u b
P2ws  
?Dm!;Z+7  
镜头数据列表 KfWVz*DC!  

图片:11.png

Um15@p;  
ffm19B=  
MTF &J"a`l2  

图片:12.png

`iIYZ3i  
FL/y{;  
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。