[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： bx^EaXj(r  
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； F?ebYk1  
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； @]tGfr;le&  
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。 L# 1vf  
@/(7kh+  
光纤内窥镜工作原理： jq)|
7_N  
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。 EXcjF  
LD~'^+W  
光纤内窥镜技术指标： F.5b|&@  
工作距离20mm Hu7zmh5
FF  
焦距f=1.75mm 4Z<l>!  
视场角2w=80° @<=#i  
F/#=4 aF
"Z!HD  
元件数7个 cB}2(`z9 B  
远心度：0.5 L,pSdeq  
在50lp/mm，MTF>0.7 JJ0 CM:xe  
总长小于10mm F\rSYjMyk  
$)]FCuv  
初始结构如下： 
Z^6(&Rh  

图片:1.png

5(7MQuRR  
uW9M&"C~  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 Kn$1W=B1.  

图片:2.png

faOWhIG  
51ebE`  
MTF f1$mh1J W  

图片:3.png

*m@w^In^  
l1Q+hz5"*U  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 5@+Ei25  

图片:4.png

MxEAs}MDv  
U hhmG+  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 0_mvz%[J  

图片:5.png

[(F<|f:n  
%*q0+_  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 o[[r_v_d  

图片:6.png

PZ(<eJ>  
XJ~l5}y ]  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 #*$@_  

图片:7.png

@H%=%ZwpO  
s8d}HI  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 m{.M,Lm:  

图片:8.png

LA`VqJ  
X5
|/s::u  
最终结果 6Su@a%=j  

图片:9.png

9Y%?)t.2  
UdW(\%  

图片:10.png

b\;u9C2y'  
:t{vgi D9  
镜头数据列表 .7gE^  

图片:11.png

J-\?,4mcP  
X/8iJ-KB  
MTF SKpPR;=q|:  

图片:12.png

k-pEBhOH  
-A%?T"  
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。