[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： #puQi  
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； >vWEUE[  
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； Hp btj  
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。 [D3+cDph  
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光纤内窥镜工作原理： >u=%Lz"J  
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。 [ rQMD^:M$  
EKZA5J7kn  
光纤内窥镜技术指标： |DN^NhtE  
工作距离20mm w4\BD&7V  
焦距f=1.75mm X=v~^8M7%  
视场角2w=80° i@P9EU  
F/#=4 )]%e  
元件数7个 ,~
(|p`  
远心度：0.5 tT;8r8@  
在50lp/mm，MTF>0.7 h&lyxYZ+T$  
总长小于10mm pw@`}cM=  
~?#~Ar  
初始结构如下： OmB TA=E<  

图片:1.png

8 AFMn[{  
Hx$.9'Oq\Q  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 :qxm !P  

图片:2.png

jm+ V$YBP  
}@d>,1DU  
MTF `9/0J-7*  

图片:3.png

0|g[o:;fl_  
4~!Eje!  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 {'NBp0i  

图片:4.png

?RHn @$g8M  
WFouoXlG0  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 HLVQ7  

图片:5.png

rwy+~  
Zr=ib  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 C 8N%X2R  

图片:6.png

8qn 9|  
j(j#0dXLh  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 C>^,*7dS  

图片:7.png

0; 7#ji  
w&%9IJ  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 TN5>"??"  

图片:8.png

Hb+
X}7c$  
u t$c)_  
最终结果 e,(a6X  

图片:9.png

Oukd_Ryf   
/0(%(2jIWl  

图片:10.png

zX98c  
GWhE8EDT  
镜头数据列表 "
# !D|[h0  

图片:11.png

F% `zs\  
p!_[qs  
MTF W RF.[R"  

图片:12.png

Lbcy:E*g  
1w
`2Dt  
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。