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SYNOPSYS 光学设计软件课程六十:光纤内窥镜设计

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课程六十:光纤内窥镜设计    

内窥镜特点:

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;

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;

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。

光纤内窥镜工作原理:

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。

光纤内窥镜技术指标:

工作距离20mm

焦距f=1.75mm

视场角2w=80°

F/#=4

元件数7个

远心度:0.5

在50lp/mm,MTF>0.7

总长小于10mm


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初始结构如下:

命令窗口输入 SPEC 查看镜头数据列表:

MTF:

 

将光阑插入在第四透镜和第五透镜之间,如下图中红框处:

然后将光阑的指令注释掉,进行优化退火:

 

加入控制远心度的指令,再进行优化退火:

 

将边缘视场的权重增加至3,再优化退火:

 

在命令窗口输入 MRG ,插入真实玻璃:

 

最终结果:

 

镜头数据列表:

MTF:

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。 

来源:武汉墨光
ACT二次开发半导体光学电子参数优化SYNOPSYSASAPAPEXRP 系列光学仪器控制人工智能曲面
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首次发布时间:2024-03-06
最近编辑:8月前
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