[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： @DKl<F  
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； <^
c0bY1  
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； (2(;u1  
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。 w]YyU5rhS  
pQ`L=#WM  
光纤内窥镜工作原理： jP6G.aiO  
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。 ]T$w7puaJ  
[goPmVe+  
光纤内窥镜技术指标： kT=|tQ@  
工作距离20mm WG=r? xE  
焦距f=1.75mm @y2Bq['  
视场角2w=80° eOO*gM=  
F/#=4 
Vw@
x  
元件数7个 ;j\$[4W.i  
远心度：0.5 hpes  
在50lp/mm，MTF>0.7 %z_b/yG  
总长小于10mm zYJ`.,#C 5  
w}<I\*\`!  
初始结构如下： UdgI<a~`k6  

图片:1.png

m`0{j1K  
6C}Z1lZl  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 uXa}<=O  

图片:2.png

T $]L 5  
?O^:j!C6  
MTF T<,tC"  

图片:3.png

`.Q3s?1F  
AQGE(%X  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 (MU7  

图片:4.png

?^GsR[-x  
X
E%6c3s  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 Z+Zh;Ms  

图片:5.png

j-E>*N}-_  
e';c8WF3E  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 o6%f%:&  

图片:6.png

5 :>  
:WTvP$R  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 wWswuhq<  

图片:7.png

a m%{M7":7  
*#9kFz-  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 I4ct``Di  

图片:8.png

K`2DhJC  
}i~j"m  
最终结果 y`Y}P1y*  

图片:9.png

Efd[ZJxS6  
4tKf  

图片:10.png

Li$k<AM  
ZWW}r~d{  
镜头数据列表 EU~'n-  

图片:11.png

6%axbB  
?E+XD'~  
MTF 'm((G4  

图片:12.png

K",]_+b  
j* ja)  
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。