Эндоскопическая аппаратура – основное средство визуализации и анализа состояния труднодоступных полостей различных объектов в медицине и технике. Качество формируемого эндоскопическим оборудованием изображения, как правило, ограничивается геометрическими аберрациями его оптической системы. Для эффективного оптического сопряжения эндоскопических зондов, снабжённых окуляром и предназначенных для визуального наблюдения, с аналитическими приборами необходимы детальные сведения об их аберрационных характеристиках. На сегодня отсутствует общепринятая методика тестирования таких зондов, позволяющая определять степень геометрических аберраций в полном объёме. В данной работе тестирование осуществлялось на основе анализа волнового фронта за окуляром эндоскопа с помощью датчика Шака-Гартмана. Разработан и собран лабораторный стенд для регистрации и анализа гартманограмм с целью: определения характеристик волнового фронта в лучевом приближении для внеосевых точек; оценки кривизны поля и хроматических аберраций; вычисления и учёта ошибок измерений. Работа метода продемонстрирована на примере получения значения параметров волнового фронта, а также угловых и спектральных зависимостей величины дефокусировки (характеризующих кривизну поля и хроматизм положения оптической системы) для жёсткого линзового эндоскопа.
1. Zeng H.-S. (ed.) Diagnostic Endoscopy / 1st ed. – Boca Raton, Fl: CRC Press, 2013. – 272 p.
2. Soehendra N. Therapeutic Endoscopy: Color Atlas of Operative Techniques for the Gastrointestinal Tract. / 2nd ed. – N.Y: Thieme, 2004. – 218 p.
3. Czichos H. Handbook of Technical Diagnostics. Fundamentals and Application to Structures and Systems / 2013th ed.. – N.Y: Springer, 2013. – 566 p.
4. Zhu Y.-K. et al. A Review of Optical NDT Technologies // Sensors (Basel). – 2011. – Vol. 11. – P. 7773–7798.
5. Чигорко А.Б., Чигорко А.А. Узлы и системы волоконно-оптических эндоскопов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 134 с.
6. Хацевич Т.Н., Михайлов И.О. Эндоскопы: учебное пособие. – Новосибирск: СГГА, 2012. – 196 с.
7. Konda V.J.A., Waxman I.(editors) Endoscopic Imaging Techniques and Tools. – Ch: Springer Cham, 2016. – 241 p.
8. Machikhin A., Pozhar V.,. Batshev V. Double-AOTF-based aberration-free spectral imaging endoscopic system for biomedical applications // Journal of Innovative Optical Health Sciences. – 2015. – Vol. 8, No. 3. – Art.n. 1541009.
9. Schulz-Hildebrandt H. et al. Novel endoscope with increased depth of field for imaging human nasal tissue by microscopic optical coherence tomography // Biomedical Optics Express. – 2018. – Vol. 9, No. 2. – P. 636–647.
10. Kim D., Chang S., Kwon H.S. Wide Field-of-View, High-Resolution Endoscopic Lens Design with Low F-Number for Disposable Endoscopy // Photonics. – 2021. – Vol. 8, No. 4. – P. 89–99.
11. ГОСТ Р 58764–2019 «Контроль неразрушающий. Методы оптические. Эндоскопы технические. Общие требования».
12. Siv J. et al. Testing and characterization of challenging optics and optical systems with Shack Hartmann wavefront sensors // EPJ Web of Conferences. – 2019. – Vol. 215. – P. 6003.
13. Lee J.-S., Yang H.-S., Hahn J. Wavefront error measurement of high-numerical-aperture optics with a Shack-Hartmann sensor and a point source // Appl. Opt. – 2007. – Vol. 46. – P. 1411–1415.
14. Birch G., Descour M., Tkaczyk T. Hyperspectral Shack–Hartmann test // Appl Opt. – 2010. – Vol. 49. – P. 5399–5406.
15. Neal D., Copland J., Neal D. Shack-Hartmann wavefront sensor precision and accuracy // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. – 2002. – Vol. 4779. – P. 148–160.
16. Nikitin A. et al. Hartmannometer versus Fizeau Interferometer: advantages and drawbacks // SPIE Photonics West. – 2015. – Vol. 9369. – P. 936905–936905–9.
17. ГОСТ 23699–79 « Объективы съемочные. Метод измерения кривизны изображения и астигматизма».
18. Артюхина Н.К. Техническая оптика: учебно-методическое пособие для студентов специальности 1–38 01 02 «Оптико-электронные и лазерные приборы и системы». – Минск: БНТУ, 2019. –114 с.

• Предыдущая статья
• Следующая статья

• эндоскоп
• оптическая юстировка
• волновой фронт
• лучевое приближение
• геометрические аберрации
• датчик Шака-Гартмана