[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：  zDxJK  
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； ^@Qc!(P  
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； " w /Odd  
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。 $ \!OO)  
6!Mm")  
光纤内窥镜工作原理： >C5u>@%
9O  
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。 f"4w@X2F  
Hh&qjf  
光纤内窥镜技术指标： Aeq^s  
工作距离20mm 4T~wnTH0Xg  
焦距f=1.75mm s=K?-O  
视场角2w=80° !@arPN$  
F/#=4 r0pwKRE~t  
元件数7个 F0kAQgUv  
远心度：0.5 wT,=C'  
在50lp/mm，MTF>0.7 s._,IW;   
总长小于10mm 4~
;M\h  
Vhe$vH  
初始结构如下： ]1[:fQF7/L  

图片:1.png

,nV4%Aa  
=L?2[a$2;  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 <<Z, 1{3F  

图片:2.png

Vkf{dHjW  
:N_DJ51
 
MTF Q^xk]~G$(  

图片:3.png

=<K6gC27  
3m&  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 #\K"FE0PGz  

图片:4.png

sfy}J1xIL  
*q[;-E(fZ#  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 &xt GabNk  

图片:5.png

Jy('tfAHp  
]9W7]$  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 rJRg4Rog  

图片:6.png

`9T5Dem|#  
/wP2Wnq$  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 & Yx12B\  

图片:7.png

l<7SB5  

O{U j  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 Tgbq4xR(  

图片:8.png

*!dA/sid  
#]gmM  
最终结果 M7&G9SGZ  

图片:9.png

NnU`u.$D  
YJ~
mcaw  

图片:10.png

LPca+o|f  
mwI7[I2q  
镜头数据列表 5
9+KOQul6  

图片:11.png

N\rL ~4/  
*{\))Zmhd  
MTF YPCitGBl  

图片:12.png

,^DP  
[r'A8!/|[  
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。