采用与12.5节所述类似的Q型非球面、相邻环带连续控制方法、优化流程,得到设计结果。其光学结构如图12-73所示。由图12-73可以看出,最后一个光学面具有明显的非曲面特征,采用Q非曲面,保证内窥镜头的可加工工艺特性。将Q非曲面的矢高数据取出,用36项Zernike多项式拟合,系数结果如表12-27所示。
图12-73 电子内窥镜光学结构
(a)整体结构;(b)局部放大
表12-27 环带面拟合Zernike系数
由于使用了环带拼接Q非球面融合面,将电子内窥物镜系统厚度缩小为2.81mm,实现90°全视场成像,系统焦距为2.1mm,F数为5.8,透镜最大通光孔径1.48mm,像面成像尺寸直径3.37mm,光学系统足够紧凑,各项参数满足要求。
系统的成像特性如图12-74和图12-75所示。为了评价系统优化后的成像质量,分别选择MTF图、场曲和畸变作为评价标准。最终的结构中,各视场的子午和弧矢MTF值空间频率为72lp/mm,均大于0.3,如图12-74所示,满足电子内窥物镜的成像要求;同心球系统具有大场曲的特征,经过分环带拼接的校正之后,整体场曲小于0.1mm,对于电子内窥物镜场曲小于0.2mm即可满足成像要求,系统场曲图示如图12-75(a)所示;大视场成像系统通常伴随着大的畸变,尤其是在边缘视场,系统的畸变随视场的变化如图12-75(b)所示,整体畸变小于20%,相较于同心系统曲面成像时最大30%的畸变,系统的畸变在优化过程中得到了很好的控制,并且可以通过图像处理的方法进一步校正。图12-76显示了系统的相对照度随着视场的变化,可以看出相对照度在边缘视场下降较快,系统在全视场位置相对照度大于0.5,满足设计要求。(www.xing528.com)
图12-74 各视场的子午和弧矢MTF值
图12-75 系统场曲与畸变
(a)系统场曲;(b)系统的畸变
图12-76 系统的相对照度
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
