Эндоскоп - оптическое устройство, в основу конструкции которого положено явление многократного хаотичного отражения световых лучей от непрозрачных стенок светопроводящего оптического волокна. Хотя данное утверждение справедливо только в отношении т.н. гибких эндоскопов.
В таких эндоскопах используется гибкий оптико-волоконный жгут из стекла или прозрачной пластмассы, внутри которого распространяется свет. Обычно в жгут собрано множество оптических волокон, каждое из которых проводит свет. Торец оптико-волоконного жгута гибкого эндоскопа выглядит как некая сотовая конструкция состоящая из множества волокон. Эти волокна соединены между собой по всей длине нерабочими поверхностями. Потому свет в таком эндоскопе передается как совокупность ячеистых структур каждого из волокон. Диаметр (или точнее, площадь многоугольника) каждого волокна имеет конечные размеры, поэтому изображение, получаемое с помощью оптико-волоконного жгута гибкого эндоскопа, обладает «зернистостью», не позволяющей исследовать изображения, например, ограниченные дифракционным пределом разрешения.
В противоположность гибким эндоскопам – жёсткие эндоскопы используют оптическую конструкцию линз и других оптических элементов, обеспечивающих прохождение световых пучков полной апертуры, определяемой световыми диаметрами этих элементов. В жёстких эндоскопах используются классические линзы и призмы, сочетание которых в рамках единой оптической конструкции позволяет реализовать требуемые значения линейных полей, числовых апертур, разрешающей способности эндоскопа. Таким образом, в жёстких эндоскопах свет не отражается от непрозрачных стенок, а формируется оптическими элементами в строго заданной плоскости изображения и с требуемым качеством изображения.
Естественно, такие важные в оптике характеристики как светосила, цветопередача, контраст, разрешающая способность и др. значительно выше и лучше в жёстких эндоскопах. Мы описали два принципиальных конструктивных решения эндоскопов. Естественно, существует множество разновидностей, как гибких эндоскопов, так и жёстких эндоскопов.
Очевидным и очень перспективным является соединение гибкого эндоскопа и цифровой камеры. Реализованы не только обычные возможности регистрации изображений, архивирования, телеконференции и др. Стало возможным создание конструкций, использующих камеры как основного элемента формирования изображения в эндоскопе. Объектив миниатюрной камеры, расположенный во фронтальной части эндоскопа, передаёт изображение на матрицу, после чего оно «цифрой» отображается на внешнем мониторе. При этом, оптико-волоконный жгут не формирует изображение исследуемого объекта, а используется для только для его подсветки. Такой цифровой видео эндоскоп будет постоянно улучшаться по мере развития электронной техники. Вполне возможно, что цифровой видео эндоскоп на основе гибкого эндоскопа в скором времени приблизится по своим качественным характеристикам к показателям жёсткого эндоскопа.
Где можно использовать такие гибкие цифровые видео эндоскопы? Нужна богатая фантазия для перечисления возможных сфер, где эндоскопы могут быть полезны. Если требуется исследование непрозрачных или полупрозрачных структур в труднодоступных местах, куда невозможно «заглянуть», где невозможно применение микроскопа - подходящим инструментом может стать эндоскоп. Металлургия, архитектура и строительство, сырьевые отрасли промышленности, автомобильный, железнодорожный транспорт, милиция, таможня, энергетика, водоснабжение, электроника, др., вот только некоторые сферы, где использование эндоскопов целесообразно и весьма эффективно.
2005 - 2023. Все права защищены. При копировании материалов активная ссылка на сайт обязательна!
