[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： ,/\`Rc^n  
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； 1dQA
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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； )9YDNVo*-  
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。 @dWA1tM  
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光纤内窥镜工作原理： )|~&(+Q?]  
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。 ZcN0:xU  
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G]~}>o  
光纤内窥镜技术指标： 6}^x#9\  
工作距离20mm q+?&w'8  
焦距f=1.75mm hX.cdt_?  
视场角2w=80° uY]';OtG  
F/#=4 \p4*Q}t  
元件数7个 *k{Llq  
远心度：0.5 OrkcY39"~a  
在50lp/mm，MTF>0.7 h4hAzFQ.s  
总长小于10mm aTvyzr1  
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6qM  
初始结构如下： <Wn~s=  

图片:1.png

N[_T3
(  
G\sx'#Whc  
命令窗口输入SPEC查看镜头数据列表 qs]W2{-4~  

图片:2.png

j1
_>>xB  
Xf4QLw/r  
MTF T|
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图片:3.png

k79OMf<v  
-H60T,o  
将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间，如下图中红框处 vMzL+D2)  

图片:4.png

{sw|bLo|+  
ygz2bHpD~  
然后将光阑的指令注释掉，进行优化退火 [<@L`ki  

图片:5.png

Fp.eucRxP  
EXSH{P O+  
加入控制远心度的指令，再进行优化退火 &lzY"Y*hA0  

图片:6.png

If&))$7u  
zA#pgX[#  
将边缘视场的权重增加至3，再优化退火 *
).  

图片:7.png

*d8 %FQ  
nAP*w6m0j  
在命令窗口输入MRG,插入真实玻璃 g2f"tu_/%  

图片:8.png

J_)F/S!T  
4 $k{,  
最终结果 upMs yLp(  

图片:9.png

q,[;A
Hb  
ug%7}&  

图片:10.png

0*MUe1{  
8$uq60JK  
镜头数据列表 o

"r  

图片:11.png

 l7t  
^iH[ 22b4  
MTF "smU5 s,P  

图片:12.png

PcsYy]Q/  
u&*[  
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。