Profondeur de champ du système de caméra endoscope

Introduction du système optique d'endoscope médical

À l'heure actuelle, les endoscopes médicaux comprennent principalement trois types : les endoscopes électroniques à fibres, les endoscopes rigides et les endoscopes à capsule. L'endoscope dur joue un rôle important dans de nombreux examens médicaux, diagnostics et traitements en raison de ses avantages d'imagerie claire, de prix bas et de résolution d'imagerie élevée.

La chirurgie mini-invasive d'endoscope dur consiste à insérer un endoscope dur dans le corps humain (comme la cavité abdominale), à ​​utiliser une source de lumière froide pour éclairer à travers la fibre optique et à transmettre l'image à l'appareil photo numérique via le système optique, qui est affiché sur l'écran haute définition en temps réel. Ensuite, le médecin analyse, juge et opère l'état du patient en fonction de l'image de l'organe tissulaire sur l'écran.

Le système optique de l'endoscope rigide médical comprend principalement quatre parties : endoscope rigide, lentille de couplage, prisme de séparation et capteur d'image CMOS. L'endoscope dur peut être divisé en objectif, système de relais et oculaire.

La lentille d'objectif de l'endoscope rigide médical présente les caractéristiques d'une distance focale courte, d'un grand champ de vision et d'une longue longueur optique. Par conséquent, le système optique est généralement conçu avec une structure d'objectif téléobjectif inversé. Le groupe de lentilles à puissance négative est utilisé comme groupe avant et le groupe de lentilles à puissance positive est utilisé comme groupe arrière. Lorsque le faisceau parallèle est incident, il est diffusé par le groupe avant puis formé en image sur le plan focal. La surface principale de ce système optique est éloignée de l'objectif vers l'arrière, obtenant ainsi une distance de travail supérieure à la distance focale. De plus, après que le faisceau hors axe avec un grand angle de champ diverge à travers le groupe de lentilles à puissance négative, l'angle de divergence entrant dans le groupe de lentilles à puissance positive devient plus petit, de manière à atteindre l'objectif de grand angle.

Afin de pénétrer dans le corps humain pour observer les lésions, l'endoscope médical rigide doit être conçu avec une certaine longueur, comme le laparoscope qui fait généralement 30 cm de long. Cela nécessite qu'en plus de la lentille d'objectif d'imagerie, l'endoscope rigide ait également besoin d'un miroir à tige pour agir comme un système de transmission d'image relais, avec un grossissement de - 1. L'utilisation de groupes impairs peut rendre le système positif.
La fonction de l'oculaire de l'endoscope est de faire passer l'image formée par l'objectif et le système de relais à travers l'oculaire et d'entrer dans l'œil humain sous forme de lumière parallèle.

Maintenant, la lentille adaptative est essentiellement ajoutée sur la base de l'endoscope visuel, de sorte que la lumière sortante de l'oculaire peut être imagée sur la cible CMOS à travers la lentille de l'adaptateur. La pupille de sortie de l'oculaire est la pupille d'entrée de l'adaptateur
En résumé, en ce qui concerne la conception globale, l'essence de l'endoscope dans l'ensemble du système optique peut être comparée à un objectif photographique. En référence à l'évaluation de la profondeur de champ dans l'objectif de la caméra, la profondeur de champ du système d'imagerie endoscope se concentre sur l'endoscope lui-même, pas sur l'objectif.