[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： 33:{IV;k  
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； w|lA%H7`J  
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； dtTQY  
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。 (_Ph{IN  
A]c'`Nf  
光纤内窥镜工作原理： wxS.!9K  
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。 PFq1Zai}n|  
.hPk}B/KV  
光纤内窥镜技术指标： +" |?P  
工作距离20mm /g(WCKva  
焦距f=1.75mm avxr|uk  
视场角2w=80° lkl+o&D9  
F/#=4 mmRxs1 0$  
元件数7个 Y=6569U2  
远心度：0.5 Gl;xd  
在50lp/mm，MTF>0.7 _c$l@8KS^  
总长小于10mm 4AW-'W  
+&bJhX  
初始结构如下： !Pd@0n4  

图片:1.png

/u?ZwoTzY  
w=JO$7  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 ,yf
2
kU  

图片:2.png

%wil'  
W2yNwB+{  
MTF )d(F]uV:y  

图片:3.png

2zE gAc  
-j& A;G  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 5NGQWg  

图片:4.png

>L4q>S^v  
]WFr5  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 'rl?'~={p  

图片:5.png

kZ5;Fe\*  
9 n0?0mk  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 8/gA]I 6=#  

图片:6.png

}B1f_T  
 KEPNe(H  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 :#nfdvqm  

图片:7.png

+-2W{lX  
'Hf+Y/`  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 h8XoF1wuw  

图片:8.png

-8zdkm8k  
p ;]Qxh  
最终结果 }vK8P r%  

图片:9.png

{HO,d{{  
E|_J  

图片:10.png

unvS`>)Np  
v]h^0WU  
镜头数据列表 WQiIS0BJ *  

图片:11.png

2p %j@O
 
DMdVE P"m  
MTF k^@dDLr"  

图片:12.png

L$t.$[~L  
)Szn,  
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。