[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： qE[YZ(/f0&  
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； Rr%x;-  
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； <^Vj1
s  
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。 4>0q0}J=5  
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`x  
光纤内窥镜工作原理： f0sGE5  
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。 vio>P-2Eho  
p9?kJKN  
光纤内窥镜技术指标： J??AU0vh  
工作距离20mm s+lBai*#  
焦距f=1.75mm ]/1\.<uJId  
视场角2w=80° F""9O6u  
F/#=4 Rv9jLH  
元件数7个 NT*r7_e  
远心度：0.5 ]<f(@]R/d  
在50lp/mm，MTF>0.7 ;\2Z?Kq  
总长小于10mm ap}p?r  
B F<u3p??  
初始结构如下： D?1fY!C:r  

图片:1.png

!`I@Rk]`c  
Pn OWQ8=  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 N7J?S~x  

图片:2.png

$N)G:=M!s  
:}v-+eIQ  
MTF lUs$I{2_  

图片:3.png

IB[
$~sGe  
R>"Fc/{y  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 ZK^cG'^2|  

图片:4.png

Blzvn19'h  
c]ARgrH-  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 NgGMsE\C}  

图片:5.png

xz"60xxY  
~\
CS%thX  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 "g^i%  

图片:6.png

$q@d.Z>;  
2r!ltG3}  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 qXW\/NT"p<  

图片:7.png

@Uez2?  
JyMk @Y  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 !Rl|o^Vw>{  

图片:8.png

jn V=giBu  
):! =XhQ  
最终结果 v&YeQC>  

图片:9.png

,-y9P  
/=/Ki%hh  

图片:10.png

tf~B,?  
29RP$$gR  
镜头数据列表 _K~h? \u  

图片:11.png

&*<27-x  
ux&"TkEp  
MTF F$?Ab\#B  

图片:12.png

~U]g;u  
a'i Q("  
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。