[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： kBUkE-~  
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；
]4~Yi1]  
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； ?G{0{c2  
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。 EEe$A?a;  
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光纤内窥镜工作原理： Bc>j5^)8w  
典型的光纤内窥镜主要由前置物镜，光纤传像束，目镜/耦接镜，探测器等组成。目标通过物镜成像在光纤传像束的前端面上，该端面上的图像被离散分布的大量光纤采样。可以获得的物面信息传输到另一端面上。出射图像通过目镜或耦接镜供人眼直接观察或应用CCD接收。 iSfRJ:_&6  
(Tx_`rO4VY  
光纤内窥镜技术指标： |mT%IR  
工作距离20mm oXo
>pl  
焦距f=1.75mm vG|!d+  
视场角2w=80° GrF4*I`q  
F/#=4 Y1r$;;sH  
元件数7个 QE 4  
远心度：0.5 0nc(2Bi  
在50lp/mm，MTF>0.7 E|pT6  
总长小于10mm T!/o^0w  
A%w9Da?B  
初始结构如下： _z p<en[  

图片:1.png

u%-]-:c  
*qpFtBg  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 n"iS[uj,  

图片:2.png

{lK2yi  
gUiO66#x  
MTF C-pR$WM:HN  

图片:3.png

 9qX$  
ED0cnr\yG  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 ~EtGR # N  

图片:4.png

}L0 [Jo:  
z|s(D<*w  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 fY]"_P  

图片:5.png

B*/!s7c.  
:'h$]p%  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 }6Pbjm*  

图片:6.png

c[2t,+O  
(
KI9j7  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 m.++nF  

图片:7.png

S1|5+PPs  
|JkfAnrN$I  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 zw#n85=  

图片:8.png

2poo@]M/  
f@}>:x  
最终结果 81nD:]7  

图片:9.png

[aSuEu?mC  
(]w6q&,  

图片:10.png

ByY^d#oE  
2: QT`e&  
镜头数据列表 ByqVNz0L  

图片:11.png

H*]Vs=1  

X~IilGL8:  
MTF Z/,R{Jgt"  

图片:12.png

Tm^kZuT{  
?I]AE&4'  
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。