[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： wB^a1=C  
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； bo2Od  
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； UOwNcY  
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。 ?]z ._I`E  
q~3&f  
光纤内窥镜工作原理： b$`O|S  
典型的光纤内窥镜主要由前置物镜，光纤传像束，目镜/耦接镜，探测器等组成。目标通过物镜成像在光纤传像束的前端面上，该端面上的图像被离散分布的大量光纤采样。可以获得的物面信息传输到另一端面上。出射图像通过目镜或耦接镜供人眼直接观察或应用CCD接收。 `FwAlYJK  
G!\xc  
光纤内窥镜技术指标： PG!vn@b6  
工作距离20mm `g=~u{0  
焦距f=1.75mm k-U/x"Pl  
视场角2w=80° ,b4&$W].  
F/#=4 {aSq3C<r  
元件数7个 S6mmk&n  
远心度：0.5 tTgW^&B  
在50lp/mm，MTF>0.7 #vSI_rt9I  
总长小于10mm hs4r5[  
#!/Nmd=Nj  
初始结构如下： ( ~>Q2DS  

图片:1.png

zCrcCr  
{@A2jk\  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 O^#u%
/  

图片:2.png

s<b7/;w'  
wLbngO=VG  
MTF St`m52V(5X  

图片:3.png

(XJQ$n  
Fn,|J[sC  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 e?>suIB  

图片:4.png

2e"}5b5  
jq)|Uq'6  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 5b,98Q  

图片:5.png

YC'~8\x3z  
wNZ7(W.U  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 LnGSYrx1  

图片:6.png

5MJ'/Fy(  
%Qq)=J<H;  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 ]Ho`*$dD  

图片:7.png

@ni~ij  
S41>VbtEp  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 S<~nk-xr*h  

图片:8.png

3)Y:c2  
;\+0H$  
最终结果 >gJWp@6V  

图片:9.png

T#7^6Ks+1  
OB22P%  

图片:10.png

v=VmiB
q[  
?W_U{=anl  
镜头数据列表 7g9^Jn  

图片:11.png

?M^t4nj  
#9OP.4  
MTF gN~y6c:N  

图片:12.png

<J-Z;r(gQN  
]?{lQ0vw'w  
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。