[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： \}U[}5Pk&  
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； V^9$t/c&  
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； HDa~7wE  
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。 Zm`'MsgFr  
Y1m}@k,+M  
光纤内窥镜工作原理： :Pj W:]  
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。 d'x<-l9  
&NlS =  
光纤内窥镜技术指标： t5I^
1u6  
工作距离20mm _ .-o%6  
焦距f=1.75mm D)f5pEq'  
视场角2w=80° l6',  
F/#=4 y21)~  
元件数7个 `wP/Zp{Hy  
远心度：0.5 M@',3
 
在50lp/mm，MTF>0.7 \.K\YAM<  
总长小于10mm iMP*]K-O  
bbfDt^  
初始结构如下： oV%( 37W9=  

图片:1.png

KyuA5jQ7  
% JgRcx  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 Ib_n'$5#z  

图片:2.png

(#!(Q) ]  
Z?!JV_K  
MTF KK&<Vw|O\  

图片:3.png

V%X:1 8j  
xn%l  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 o(
B<!ji~'  

图片:4.png

m1~qaD<DZ$  
oG4w8+N  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 B2ek&<I7N  

图片:5.png

5`1(}  

x.0k%H  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 %igFHh?  

图片:6.png

zhVa.r A  
>%PL_<Vbv  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 Pg!;o= {M  

图片:7.png

KdBq@
  
LUe>)eqw  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 dv1x78xG>  

图片:8.png

0U>t>&,"  
3p?<iVE  
最终结果 s=\LewF1<  

图片:9.png

b0~H>cnA
 
zIAu3  

图片:10.png

3/A!_Uc(  
N$=(1`zM=  
镜头数据列表 yr/]xc$  

图片:11.png

rL!_&|  
Mp^OL7p^^  
MTF Zq\RNZ}  

图片:12.png

jkQt'!  
B9m>H=8a  
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。