[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： PT9v*3Bq~  
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； DF1<JdO+  
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； d"~(T:=r  
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。 ;\y;  
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uh'e3  
光纤内窥镜工作原理： ,xths3.K  
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。 N;HIsOT}t  
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光纤内窥镜技术指标： },+~F8B  
工作距离20mm ~ eN8|SR  
焦距f=1.75mm TSL9ax4j  
视场角2w=80° {.k)2{  
F/#=4 $T }Tz7(  
元件数7个 MZ#T^Y  
远心度：0.5 t7F.[uWD  
在50lp/mm，MTF>0.7 , fb( WY  
总长小于10mm Vm8D"I5i  
dEp/dd~(&  
初始结构如下： $zkH|] zZ  

图片:1.png

])y{BlZ  
^[-> )  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 [cU,!={  

图片:2.png

*
+lsZ8'^C  
j%& IL0  
MTF ARL  

图片:3.png

kI*UkM-  
[@{0o+.]'H  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 2HOe__Ns  

图片:4.png

9 Aivf+  
-G ?%QG`v  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 K6pw8  

图片:5.png

"D> ]ES%5  
E`p'L!z  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 #*%fu  

图片:6.png

v@T'7?s.  
TGWdyIk  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 PM~*|(fA  

图片:7.png

{-*\w-~G  
0B3 QVbp'  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 !p%@Deu  

图片:8.png

6S*zzJ.0K  
LZ&uj{ <  
最终结果 jmW^`%;7  

图片:9.png

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N+>'J23d!  

图片:10.png

aG3k4  
G:Hj;&'2  
镜头数据列表 \8_V(lU   

图片:11.png

GAJ~$AiwHH  
ec?1c&E  
MTF T8q[7Zn  

图片:12.png

ku3D?D:V  
u[`v&e  
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。