二元变焦内窥镜光学系统设计.PDF

第 卷第 期 光 子 学 报 ３９ １ 　 　 　 Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１ 年 月 　　　　　　　　　　　　 ２０１０ １ Ｊａｎｕａｒ２０１０ ＡＣＴＡＰＨＯＴＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ｙ 文章编号： （ ） １００４４２１３２０１００１０１０５５ 二元变焦内窥镜光学系统设计 ， ， ， １２ １２ １２ 张薇 ，田维坚 ，张宏建 （ 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室信息光子学研究室，西安 ） １ ７１０１１９ （ 中国科学院研究生院，北京 ） ２ １０００４９ 摘 要：根据高斯光学原理，以液体透镜为核心元件，研究了无移动镜组变焦系统的设计方法 从医 ． 　 用内窥镜的使用要求出发，设计了一种二元变焦内窥镜系统 该系统可通过气压或液压控制液体透 ． 镜表面曲率变化，实现 倍变倍比，在 和 焦距下都获得了良好的成像质量 １．５ １．８ｍｍ ２．７ｍｍ ． 关键词：二元变焦；液体透镜；折衍混合；内窥镜；光学设计 中图分类号： 文献标识码： ： ／ Ｏ４３９ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ ｚｘ０１０５ 　　　　 　　　　 ｇ ０ 引言 具有极强的调节能力，其变焦是通过睫状肌收缩与 　 松弛，调节晶状体的曲率变化实现的 据此提出的液 ． 无创或微创治疗中的内窥镜技术可以最大程度 体可变焦透镜，可以不采用任何移动组件，具有变焦 减小病人痛苦，在现代医学中的应用已越来越广 平滑、体积小、重量轻，成本低廉和加工容易的特点， ［ ］ 泛 １２ ．由于各种体腔往往深入人体内部，难以触及， 可被大量使用于一些新型传感器及系统中，用来调 对内窥镜光学系统提出了细长结构的要求 同时为 ． 节像质，提高放大率等，具有很好的应用前景． 了便于寻找到目标进行观察，一般要求成像系统具 实现液体可变焦透镜通常有三种方法，分别为： 有较大的视场角