Głębia Pola Systemu Kamer Endoskopowych

Wprowadzenie systemu optycznego endoskopu medycznego

Obecnie endoskopy medyczne obejmują głównie trzy rodzaje: endoskopy światłowodowe, endoskopy sztywne i endoskopy kapsułkowe. Twardy endoskop odgrywa ważną rolę w wielu badaniach lekarskich, diagnostyce i leczeniu ze względu na jego zalety w postaci wyraźnego obrazowania, niskiej ceny i wysokiej rozdzielczości obrazowania.

Minimalnie inwazyjna operacja twardego endoskopu polega na wprowadzeniu twardego endoskopu do ludzkiego ciała (takiego jak jama brzuszna), użyciu źródła zimnego światła do oświetlania przez światłowód i przesłaniu obrazu do aparatu cyfrowego za pośrednictwem układu optycznego, który jest wyświetlane na wyświetlaczu o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym. Następnie lekarz analizuje, ocenia i operuje stan pacjenta na podstawie obrazu tkanki narządu na wyświetlaczu.

Układ optyczny sztywnego endoskopu medycznego obejmuje głównie cztery części: sztywny endoskop, soczewkę sprzęgającą, pryzmat rozdzielający i czujnik obrazu CMOS. Twardy endoskop można podzielić na obiektyw, system przekaźników i okular.

Soczewka obiektywu sztywnego endoskopu medycznego charakteryzuje się krótką ogniskową, dużym polem widzenia i dużą długością optyczną. Dlatego system optyczny jest ogólnie zaprojektowany z odwróconą strukturą obiektywu teleobiektywu. Grupa soczewek o ujemnej mocy jest używana jako grupa przednia, a grupa soczewek o dodatniej mocy jest używana jako grupa tylna. Gdy pada wiązka równoległa, jest ona rozpraszana przez grupę przednią, a następnie formowana w obraz na płaszczyźnie ogniskowej. Główna powierzchnia tego układu optycznego jest usunięta z obiektywu do tyłu, uzyskując w ten sposób odległość roboczą większą niż ogniskowa. Ponadto, gdy wiązka pozaosiowa o dużym kącie pola rozchodzi się przez grupę soczewek o ujemnej mocy, kąt rozbieżności wchodzący do grupy soczewek o dodatniej mocy staje się mniejszy, aby osiągnąć cel szerokiego kąta.

Aby przeniknąć do ludzkiego ciała i obserwować zmiany chorobowe, sztywny endoskop medyczny musi mieć określoną długość, na przykład laparoskop, który ma zazwyczaj 30 cm długości. Wymaga to, aby oprócz soczewki obiektywu do obrazowania sztywny endoskop wymagał również zwierciadła prętowego, które działałoby jako przekaźnikowy system transmisji obrazu o powiększeniu - 1. Użycie nieparzystych grup może sprawić, że system stanie się pozytywny.
Zadaniem okularu endoskopu jest przepuszczanie obrazu utworzonego przez soczewkę obiektywu i układ przekaźników przez okular i wprowadzanie go do ludzkiego oka w postaci światła równoległego.

Teraz soczewka adaptacyjna jest zasadniczo dodawana na podstawie wizualnego endoskopu, dzięki czemu światło wychodzące z okularu może być obrazowane na tarczy CMOS przez soczewkę adaptera. Źrenica wyjściowa okularu jest źrenicą wejściową adaptera
Podsumowując, jeśli chodzi o ogólną konstrukcję, istotę endoskopu w całym układzie optycznym można porównać do obiektywu fotograficznego. Odnosząc się do oceny głębi ostrości w obiektywie kamery, głębia ostrości systemu obrazowania endoskopu skupia się na samym endoskopie, a nie na soczewce.