[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： Z,aGtJ.a'9  
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； gZ`DT  
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； CQ>]jQ,2  
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。 %3G;r\|r]  
Jck"Ks  
光纤内窥镜工作原理： n7DLJ`ho{  
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。 3Gd|YRtk  
0N5bPb  
光纤内窥镜技术指标： $1e pf  
工作距离20mm -*3(a E  
焦距f=1.75mm c&e0OV\m  
视场角2w=80° EfKntrom[  
F/#=4 kM`7EP
k  
元件数7个 ke6n/ h5`  
远心度：0.5 (8x gn  
在50lp/mm，MTF>0.7 c F=P!2@  
总长小于10mm !*bdG(pK  
a8QfkOe  
初始结构如下： bA*"ei+!  

图片:1.png

UABbcNW  
NCDxcz;Gb  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 "TFwHe3C4  

图片:2.png

tN!Bvj:C[M  
Z= ik{/  
MTF |j# ^@R  

图片:3.png

-0DZ::  
hBy*09Sv  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 0BDS_Rx  

图片:4.png

8&?p  
}!B.K^@)  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 H:MUNc8i  

图片:5.png

{aIZFe}B  
EL +,jrU~  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 w%2ziwgh  

图片:6.png

AY;<q$8j%,  
U'M|=I'  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 e^WqJ7j  

图片:7.png

ArX]L$D  
H &fTh  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 [yF^IlSs  

图片:8.png

SwJHgZ&  
6>u
Qt:e  
最终结果 rXDJ:NP  

图片:9.png

)Y8qWJU  
&Ea"hd  

图片:10.png

k.Gl4 x  
z}3di5+P  
镜头数据列表 g
-|Kyhr?=  

图片:11.png

FE}s#n_Pd  
b~9`]+  
MTF /+29.1#
|  

图片:12.png

P eHW[\)  
MYu`c[$jZ  
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。