[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： 009[`Z  
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； dguN<yS-E  
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； HXeX!  
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。 &GfDo4$  
^P!(*k#T  
光纤内窥镜工作原理： La2f]+sV  
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。 &Z3u(Eb  
+^6a$ N  
光纤内窥镜技术指标： +vr|J:  
工作距离20mm 3>T2k }  
焦距f=1.75mm >;K!yI?0  
视场角2w=80° i5*BZv>e  
F/#=4 QmKEl|/{u  
元件数7个 e0"80"D  
远心度：0.5 1!S*z^LGl  
在50lp/mm，MTF>0.7 h@2YQgw`  
总长小于10mm iW?z2%#  
;hV-*;>  
初始结构如下： 0Yk$f1g  

图片:1.png

Nx;Oz  
{3* Ne /  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 , 3&DA  

图片:2.png

cU|tG!Ij?  
oypF0?!m  
MTF O`^dy7>{U  

图片:3.png

g=na3^PL6  
PL|ea~/  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处  ~LF/wx>  

图片:4.png

X()yhe_  
a7>^^?|  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 9 gc0Ri[4m  

图片:5.png

$xqX[ocor  
m4on<5s/  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 fzJ^`  

图片:6.png

`yYYyB[  
Z [YSET  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 adtgNwg  

图片:7.png

{+^&7JX  
`]I p`_{  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 7
PbwCRg  

图片:8.png

STL+tLJ  
Rd;^ fBx  
最终结果 gl~9|$ivj>  

图片:9.png

Eh+m|A  
zXW)v/ ZD  

图片:10.png

++!'6!l  
Ou]!@s  
镜头数据列表 ~,Kx"VK  

图片:11.png

FL[,?RU?2  
YS bS.tq  
MTF XI>HC'.0  

图片:12.png

?$6(@>`f&t  
%$&_!  
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。