Sustav kamera za dubinsko polje endoskopa

Uvođenje medicinskog endoskopskog optičkog sustava

Trenutačno medicinski endoskopi uglavnom uključuju tri vrste: fiber elektronički endoskopi, kruti endoskopi i endoskopi s kapsulom. Tvrdi endoskop igra važnu ulogu u mnogim medicinskim pregledima, dijagnozi i liječenju zbog svojih prednosti jasne slike, niske cijene i visoke rezolucije slike.

Minimalno invazivna kirurgija s tvrdim endoskopom je umetanje tvrdog endoskopa u ljudsko tijelo (kao što je trbušna šupljina), korištenje izvora hladnog svjetla za osvjetljavanje kroz optičko vlakno i prijenos slike na digitalnu kameru putem optičkog sustava, koji je prikazan na zaslonu visoke razlučivosti u stvarnom vremenu. Zatim liječnik analizira, procjenjuje i operira stanje pacijenta prema slici tkiva organa na displeju.

Optički sustav medicinskog krutog endoskopa uglavnom uključuje četiri dijela: kruti endoskop, spojnu leću, razdjelnu prizmu i CMOS senzor slike. Tvrdi endoskop se može podijeliti na leću objektiva, relejni sustav i okular.

Leća objektiva medicinskog krutog endoskopa ima karakteristike kratke žarišne duljine, velikog vidnog polja i velike optičke duljine. Stoga je optički sustav općenito dizajniran sa inverznom strukturom telefoto objektiva. Skupina leća s negativnom optikom koristi se kao prednja skupina, a skupina leća s pozitivnom optikom koristi se kao stražnja skupina. Kada paralelni snop upadne, raspršuje ga prednja skupina, a zatim se oblikuje u sliku na žarišnoj ravnini. Glavna površina ovog optičkog sustava uklanja se s leće objektiva unatrag, čime se dobiva radna udaljenost veća od žarišne duljine. Osim toga, nakon što izvanosni snop s velikim kutom polja divergira kroz skupinu leća s negativnom opcijom, kut divergencije koji ulazi u skupinu leća s pozitivnom opcijom postaje manji, kako bi se postigao cilj širokog kuta.

Kako bi prodro u ljudsko tijelo i promatrao lezije, medicinski kruti endoskop treba biti dizajniran određene duljine, kao što je laparoskop, koji je općenito dugačak 30 cm. Ovo zahtijeva da uz leću objektiva za slikanje, kruti endoskop također treba štapno zrcalo koje će djelovati kao relejni sustav prijenosa slike, s povećanjem od - 1. Korištenje neparnih grupa može učiniti da sustav postane pozitivan.
Funkcija okulara endoskopa je propuštanje slike koju stvara leća objektiva i relejni sustav kroz okular i ulazak u ljudsko oko u obliku paralelne svjetlosti.

Sada se adaptivna leća u osnovi dodaje na temelju vizualnog endoskopa, tako da se izlazna svjetlost iz okulara može prikazati na CMOS meti kroz adaptersku leću. Izlazna zjenica okulara je ulazna zjenica adaptera
Ukratko, što se tiče cjelokupnog dizajna, bit endoskopa u cijelom optičkom sustavu može se usporediti s fotografskim objektivom. Pozivajući se na procjenu dubine polja u leći kamere, dubina polja endoskopskog sustava za oslikavanje fokusira se na sam endoskop, a ne na leću.