Zavedení optického systému lékařského endoskopu
Lékařské endoskopy v současnosti zahrnují především tři typy: vláknové elektronické endoskopy, rigidní endoskopy a kapslové endoskopy. Tvrdý endoskop hraje důležitou roli při mnoha lékařských vyšetřeních, diagnostice a léčbě, protože má výhody čistého zobrazení, nízké ceny a vysokého rozlišení zobrazení.
Tvrdý endoskop minimálně invazivní chirurgie spočívá v zavedení tvrdého endoskopu do lidského těla (například do břišní dutiny), použití studeného zdroje světla k osvětlení přes optické vlákno a přenos obrazu do digitální kamery přes optický systém, který je zobrazeny na displeji s vysokým rozlišením v reálném čase. Poté lékař analyzuje, posuzuje a operuje stav pacienta podle zobrazení tkáňového orgánu na displeji.
Optický systém lékařského rigidního endoskopu se skládá především ze čtyř částí: rigidního endoskopu, spojovací čočky, dělícího hranolu a CMOS obrazového snímače. Tvrdý endoskop lze rozdělit na čočku objektivu, reléový systém a okulár.
Čočka objektivu lékařského rigidního endoskopu má vlastnosti krátké ohniskové vzdálenosti, velkého zorného pole a dlouhé optické délky. Proto je optický systém obecně navržen s inverzní strukturou čočky teleobjektivu. Skupina čoček se zápornou mohutností se používá jako přední skupina a skupina čoček s kladnou mohutností se používá jako zadní skupina. Když paralelní paprsek dopadá, je rozptylován přední skupinou a poté formován do obrazu na ohniskové rovině. Hlavní povrch tohoto optického systému je odstraněn z čočky objektivu dozadu, čímž se získá pracovní vzdálenost delší, než je ohnisková vzdálenost. Kromě toho poté, co se paprsek mimo osu s velkým úhlem pole rozchází přes skupinu čoček s negativní mohutností, se úhel divergence vstupující do skupiny čoček s pozitivní mohutností zmenší, aby bylo dosaženo cíle širokoúhlého záběru.
Aby bylo možné proniknout do lidského těla a pozorovat léze, lékařský rigidní endoskop musí být navržen s určitou délkou, jako je laparoskop, který je obecně 30 cm dlouhý. To vyžaduje, aby tuhý endoskop kromě čočky zobrazovacího objektivu potřeboval také tyčové zrcadlo, které bude fungovat jako přenosový systém přenosu obrazu se zvětšením - 1. Použití lichých skupin může způsobit, že se systém stane pozitivním.
Funkcí okuláru endoskopu je procházet obraz tvořený čočkou objektivu a reléovým systémem okulárem a vstupovat do lidského oka ve formě paralelního světla.
Nyní je adaptivní čočka přidána v podstatě na základě vizuálního endoskopu, takže vycházející světlo okuláru může být zobrazeno na cíl CMOS přes čočku adaptéru. Výstupní pupila okuláru je vstupní pupila adaptéru
Suma sumárum, co se týče celkového provedení, lze podstatu endoskopu v celém optickém systému přirovnat k fotografickému objektivu. S odkazem na vyhodnocení hloubky ostrosti v čočce fotoaparátu se hloubka ostrosti endoskopového zobrazovacího systému zaměřuje na samotný endoskop, nikoli na čočku.