摘要：针对传统硬性工业内窥镜在炉窑内部监测视野小、分辨能力低和工作距离短的问题,设计一种大靶面、长工作距的高清工业内窥镜。采用一体化设计思路,设计内容包含广角像方远心物镜系统和对称式消像差棒镜中继系统。所设计的高清工业内窥镜的光学F数为6、视场角为103°、光学长度为1040 mm、光学外径不大于26 mm、靶面对角线长度为16 mm、系统像方远心度不大于1.8°,且调制传递函数不小于0.2@160 lp/mm。实验结果显示,所设计的工业内窥镜在40 cm至无穷远范围内可清晰成像,并且在5 m远处可分辨10 mm的线对宽度,角分辨率为8.73 C/(°)。该内窥镜的设计优势:系统的接收器靶面尺寸大,物方分辨率高;对称式消像差棒镜中继系统的延展性好,光通量高;物像以远心的形式衔接,光线传播平滑,像面照度均匀。

摘要：为了满足微创医疗手术的实际需要,设计一款用于检查治疗泌尿系统疾病的医用内窥镜,既能解决传统输尿管镜口径过大的问题,又能保留目视系统的高分辨率。采用光楔实现光线的折转,在硬性内窥镜中通过光纤传像束传像,使用Zemax软件最终设计的内窥镜系统F数为4.5,系统物方视场角为80°,视向角为6°,光纤传像束像圈直径为0.85 mm,光学镜片直径小于1 mm,工作距离为6 mm,工作长度为430 mm,调制传递函数(modulation transfer function, MTF)在120 lp/mm处大于0.2,成像质量符合目视需求。

摘要：针对荧光免疫分析仪对光谱成像系统小体积、高分辨率和多通道的需求,提出了使用反射式平面光栅作为分光元件的光谱成像系统。根据反射式平面光栅的分光原理,采用离轴反射式结构与非球面校正透镜组合的方式,实现了对待检光源的精准分光。通过分辨率、光谱范围等设计要求确定了光谱仪的初始结构,利用Zemax软件对结构进行了进一步的仿真优化。仿真结果表明,该光学系统能够在狭缝宽度25μm,光栅刻线0.3的条件下,实现了在多谱段范围内,结构紧凑、分辨率高的设计目标,波长分辨率优于1.5 nm,为荧光免疫分析仪的便携化提供了一种有效的设计方案。