Sistem kamere za globinsko polje endoskopa

Uvedba optičnega sistema medicinskega endoskopa

Trenutno medicinski endoskopi vključujejo predvsem tri vrste: optične elektronske endoskope, toge endoskope in endoskope s kapsulami. Trdi endoskop igra pomembno vlogo pri številnih zdravniških pregledih, diagnostiki in zdravljenju zaradi svojih prednosti jasne slike, nizke cene in visoke ločljivosti slike.

Minimalno invazivna kirurgija s trdim endoskopom je vstavljanje trdega endoskopa v človeško telo (na primer v trebušno votlino), uporaba hladnega vira svetlobe za osvetlitev skozi optično vlakno in prenos slike v digitalni fotoaparat prek optičnega sistema, ki je prikazano na zaslonu visoke ločljivosti v realnem času. Nato zdravnik analizira, presodi in operira bolnikovo stanje glede na sliko tkiva organa na zaslonu.

Optični sistem medicinskega togega endoskopa vključuje predvsem štiri dele: togi endoskop, spojno lečo, razcepno prizmo in slikovni senzor CMOS. Trdi endoskop lahko razdelimo na objektivno lečo, relejni sistem in okular.

Leča objektiva medicinskega togega endoskopa ima značilnosti kratke goriščne razdalje, velikega vidnega polja in velike optične dolžine. Zato je optični sistem na splošno zasnovan z inverzno strukturo telefoto objektiva. Skupina leč z negativno svetlobo se uporablja kot sprednja skupina, skupina leč s pozitivno svetlobo pa se uporablja kot zadnja skupina. Ko vzporedni žarek vpade, ga sprednja skupina razprši in nato oblikuje v sliko na goriščni ravnini. Glavna površina tega optičnega sistema je odmaknjena od leče objektiva nazaj, tako da je delovna razdalja daljša od goriščne razdalje. Poleg tega potem, ko žarek izven osi z velikim kotom polja divergira skozi skupino leč z negativno svetlobno močjo, postane divergentni kot, ki vstopa v skupino leč s pozitivno jakostjo, manjši, da se doseže cilj širokega kota.

Da bi prodrli v človeško telo in opazovali lezije, mora biti medicinski togi endoskop oblikovan z določeno dolžino, kot je laparoskop, ki je običajno dolg 30 cm. To zahteva, da tog endoskop poleg leče slikovnega objektiva potrebuje tudi paličasto zrcalo, ki deluje kot relejni sistem za prenos slike s povečavo - 1. Uporaba lihih skupin lahko povzroči, da sistem postane pozitiven.
Funkcija okularja endoskopa je, da prenese sliko, ki jo tvorita leča objektiva in relejni sistem, skozi okular in vstopi v človeško oko v obliki vzporedne svetlobe.

Zdaj je prilagodljiva leča v bistvu dodana na podlagi vizualnega endoskopa, tako da je mogoče odhajajočo svetlobo okularja prikazati na cilj CMOS skozi adaptersko lečo. Izhodna zenica okularja je vhodna zenica adapterja
Če povzamemo, kar zadeva celotno zasnovo, lahko bistvo endoskopa v celotnem optičnem sistemu primerjamo s fotografskim objektivom. Glede na oceno globinske ostrine v objektivu kamere se globinska ostrina slikovnega sistema endoskopa osredotoča na sam endoskop in ne na lečo.