Introduktion til medicinske endoskopiske optiske systemer I øjeblikket omfatter medicinske endoskoper hovedsageligt tre typer: fiberoptiske endoskoper, stive endoskoper og kapselendoskoper. Blandt dem spiller stive endoskoper en vigtig rolle i mange medicinske undersøgelser, diagnoser og behandlinger på grund af deres fordele ved klar billeddannelse, lave omkostninger og høj billedopløsning. Stiv endoskopisk minimalt invasiv kirurgi involverer indsættelse af et stift endoskop i kroppen (såsom bughulen), brug af en kold lyskilde oplyst af fiberoptik og overførsel af billedet gennem det optiske system til et digitalkamera, som viser det i realtid på en høj-opløsningsskærm. Lægen analyserer, bedømmer og udfører kirurgi baseret på billederne af væv og organer, der vises på monitoren.
Et medicinsk stift endoskop-optisk system består hovedsageligt af fire dele: et stift endoskop, en koblingsadapterlinse, et stråledelerprisme og en CMOS-billedsensor. Det stive endoskop kan yderligere opdeles i: en objektivlinse, et relæsystem og et okular.
Som vist i diagrammet ovenfor er et stift optisk endoskopsystem designet med korte brændvidder, brede synsfelter og lange optiske længder. Derfor bruges en omvendt teleobjektivstruktur generelt i det optiske systemdesign. En linsegruppe med negativ effekt tjener som den forreste gruppe, og en gruppe med positiv effekt tjener som den bagerste gruppe. Når en parallel lysstråle indfalder, divergeres den af den forreste gruppe og afbildes derefter på brændplanet af den bagerste gruppe. Dette optiske systems hovedplan fjernes bagud fra objektivlinsen og opnår således en arbejdsafstand, der er længere end brændvidden. Ydermere har stråler uden for-akse med et stort synsfelt, efter at være blevet divergeret af linsegruppen med negativ effekt, en mindre divergensvinkel, når de går ind i linsegruppen med positiv effekt, hvilket opnår en vidvinkel.
For at give mulighed for dyb visualisering af læsioner i kroppen, skal stive endoskoper designes med en vis længde, såsom 30 cm til laparoskoper. Dette kræver en stangformet -linse som et relæbilleddannelsessystem ud over billedobjektivet. Forstørrelsen er -1, og brug af et ulige antal linser sikrer et opretstående billede.