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小火龙果 2024-02-23 12:05

SYNOPSYS 光学设计软件课程六十:光纤内窥镜设计

内窥镜特点: (8nv&|  
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; <@<rU:o=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; v=`yfCX-qX  
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。 pO]gf$  
">A<%5F2  
光纤内窥镜工作原理: @Z)|_  
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。 h8rW"8Th  
}r}*=;Ea  
光纤内窥镜技术指标: r8k(L{W  
工作距离20mm +2uSMr  
焦距f=1.75mm E-LkP;  
视场角2w=80° !iXRt")  
F/#=4 W{p}N  
元件数7个 [B0 BHJ~  
远心度:0.5 ^:nc'C gP  
在50lp/mm,MTF>0.7 j;x()iZ<  
总长小于10mm f%Q)_F[0D4  
yzK;  
初始结构如下: ">uN={Iy  
[attachment=126409] OG\i?N  
8&<:(mAP  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 Hxu5Dx5![  
[attachment=126410] .hTqZvDa  
6W1GvM\e  
MTF k.@![w\ea  
[attachment=126411] |Q?h"5i"(  
] 5Cr$%H=  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间,如下图中红框处 sJHVnMA  
[attachment=126412] J~~\0 u  
OV>& `puL  
然后将光阑的指令注释掉,进行优化退火 &(F c .3m  
[attachment=126416] 8f@}-  
%Ymi,o>  
加入控制远心度的指令,再进行优化退火 w$2q00R>  
[attachment=126413] )XI[hVUA  
f@*69a8  
将边缘视场的权重增加至3,再优化退火 a[{$4JpK  
[attachment=126417] ;\MWxh,K  
Pz4#>tP  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 5#Er& 6s  
[attachment=126415] K;K0D@>]HR  
;Iu _*U9)  
最终结果 0b&# w  
[attachment=126414] xJq|,":gj  
l1KMEGmG  
[attachment=126419] Xfiwblg  
l{By]S  
镜头数据列表 ]uXJjS f  
[attachment=126418] 0Tj,TF  
U)}]Z@I-  
MTF GT{4L]C  
[attachment=126420] <z Gh}.6v  
A U~DbU0O  
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。
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