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摘要
针对传统变焦腹腔镜调焦结构所需空间大、调焦精度难以保证等问题，提出了一种以液体透镜为核心元件参与变焦的腹腔镜光学系统，利用液体透镜代替机械变焦结构，实现了变焦功能。推导了液体透镜电压与焦距的关系方程，结合COMSOL软件设计并仿真了满足所需焦距范围的双液体透镜。用ZEMAX软件设计优化了腹腔镜液体透镜变焦光学系统，通过控制电压即可实现焦距5～15 mm范围内同一像面高清晰成像。在焦距15 mm时，全视场点列图均方根（RMS）半径为6.694μm，在焦距5 mm时，全视场点列图RMS半径为4.596μm，均小于7.4μm的像元尺寸。系统调制传递函数（MTF）在68 lp/mm处均大于0.5,4个组态（焦距分别为5、7.2、10.4、15 mm）畸变分别为7.047%、1.961%、0.732%、0.295%，满足腹腔镜对光学系统畸变的要求。
- 单位
