내시경 카메라 시스템의 피사계 심도

의료용 내시경 광학계 도입

현재 의료용 내시경은 주로 섬유 전자 내시경, 강성 내시경 및 캡슐 내시경의 세 가지 유형을 포함합니다. 경성 내시경은 선명한 영상, 저렴한 가격, 높은 영상 해상도 등의 장점으로 인해 많은 의학적 검사, 진단 및 치료에 중요한 역할을 합니다.

경질 내시경 최소 침습 수술은 경질 내시경을 인체(예: 복강)에 삽입하고 차가운 광원을 사용하여 광섬유를 통해 빛을 비추고 이미지를 광학 시스템을 통해 디지털 카메라로 전송하는 것입니다. 실시간으로 고화질 디스플레이에 표시됩니다. 그러면 의사는 디스플레이에 나타난 조직 장기의 이미지에 따라 환자의 상태를 분석, 판단 및 수술합니다.

의료용 강성 내시경의 광학 시스템은 주로 강성 내시경, 결합 렌즈, 분할 프리즘 및 CMOS 이미지 센서의 네 부분으로 구성됩니다. 하드 내시경은 대물 렌즈, 릴레이 시스템 및 접안 렌즈로 나눌 수 있습니다.

의료용 강성 내시경의 대물렌즈는 짧은 초점 거리, 넓은 시야 및 긴 광학 길이의 특성을 가지고 있습니다. 따라서 광학계는 일반적으로 역망원 대물렌즈 구조로 설계된다. 네가티브 파워 렌즈 그룹은 전방 그룹으로 사용되고 포지티브 파워 렌즈 그룹은 후방 그룹으로 사용됩니다. 평행광이 입사되면 전방군에 의해 확산되어 초점면에 상이 형성된다. 이 광학계의 주표면은 대물렌즈에서 후방으로 제거되어 초점거리보다 긴 작동거리를 얻는다. 또한 시야각이 큰 오프 액시스 빔이 음의 파워 렌즈 그룹을 통해 발산한 후 포지티브 파워 렌즈 그룹으로 들어가는 발산 각도가 작아져 광각이라는 목표를 달성합니다.

인체에 침투하여 병변을 관찰하기 위해서는 의료용 경성 내시경은 일반적으로 길이가 30cm인 복강경과 같이 일정한 길이로 설계되어야 한다. 이를 위해서는 이미징 대물 렌즈 외에도 강성 내시경에 - 1의 배율로 릴레이 이미지 전송 시스템 역할을 하는 로드 미러가 필요합니다. 홀수 그룹을 사용하면 시스템이 긍정적이 될 수 있습니다.
내시경 접안렌즈의 기능은 대물렌즈와 릴레이 시스템에 의해 형성된 상을 접안렌즈를 통과시켜 평행광 형태로 사람의 눈에 들어오는 것이다.

이제 시각내시경을 기본으로 적응렌즈가 기본적으로 추가되어 접안렌즈의 출사광이 어댑터렌즈를 통해 CMOS 타겟에 결상될 수 있다. 접안 렌즈의 사출 동공은 어댑터의 입사 동공입니다.
요약하면 전체 디자인에 관한 한 전체 광학 시스템에서 내시경의 본질은 사진 대물 렌즈에 비교할 수 있습니다. 카메라 렌즈에서의 피사계 심도 평가를 참고하면 내시경 이미징 시스템의 피사계 심도는 렌즈가 아닌 내시경 자체에 초점을 맞춥니다.