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本帖最后由 dododo373 于 2012-8-14 14:45 编辑
【内容提要】：本文介绍医用硬性内窥镜视场角和视向角的测量方法
【关 键 词】 ：医用硬性内窥镜、视场角、视向角、测量
Medical rigid endoscope viewing angle and radial angle measurement
［Abstract］ : This paper introduces the medical rigid endoscope viewing angle and radial angle measuring method
［Key words］: Medical rigid endoscope, angle of view, vision angle, measurement
医用硬性内窥镜的视场角和视向角是两个非常重要的光学性能参数，它们将直接影响到医用硬性内窥镜使用时观察物体的位置和范围。本文在此介绍这两个光学参数的测量方法。
首先，说明下视场角和视向角的定义。
视场角是指内窥镜能同时观察到的最大范围,即以顶点位于内窥镜头端部的锥角值，单位是度。通常2.7mm～3.0mm内窥镜视场角在60～80度之间。4.0mm内窥镜视场角在70～100度之间,其它外径的内窥镜视场角介于50～70度之间。一些超广角内窥镜的视场角可达100～120度之间,但是畸变相对较大,观察到的物体将显现篮球状形状。如下图1所示：
视向角是指内窥镜插入部头端部的几何轴与内窥镜前端部物镜光轴的夹角。内窥镜按观察方向分为直视式、斜视式和侧视式等数种，常见的视向角有0°、6°12°25°30°45°70°90°和110°。如下图2所示。
第二：硬管内窥镜视场角和视向角测量精度要求及所需要的工具。
测量精度要求：
测量视场角的允许最小精度：硬管内窥镜读数的±5%；
测量视向角的允许最小精度：硬管内窥镜读为±3°
测量仪器：
光具座，或类似设备，可支撑光学内窥镜进行试验，并可以调节视场中心轴与测标中心重合，内窥镜头端面在垂直方向上距离标有角度的同心圆测标中心点距离50±0.2mm处测量视场角（该方法为国标说明的测试方法），测试用量具如下图所示。
视场角和视向角测量的测标图：是一组以度为单位的同心圆。同心圆的直径是以物距为50mm的情况下计算得出，计算公式见下式：
D=100tan（β/2）
其中： D是指某视场角度所对应同心圆的外径；
β是指视场角。
最后，测量工具准备好后就可以开始我们的测量了。测量步骤如下：
1） 将要测的硬管内窥镜安装在测量设备（夹具）上，确保内窥镜的前端中心距测量图标中心50±0.2mm处；
2） 使用内窥镜接摄像系统观察，并调节刻度转盘和高度调节机构，使内窥镜的中心和测量图标的中心同轴，即使内窥镜视场外圆同测量图标同轴；
3） 读出最大可见圆环的标称读数，即为内窥镜视场角的角度。刻度圆盘旋转到的位置的刻度为内窥镜视向角的角度。若非圆形，则读取可见部分最大圆环的读数。
总 结：以上介绍的医用内窥镜的测量方法为国标介绍的方法，也有其他测量方法可以测量内窥镜的视场角和视向角。比如通过使用内窥镜观察两个不同直径的同心圆（直径大小已知而且设定合适）图标达到最大视野范围与同心圆分别重合，分别读取内窥镜前端中心到同心圆图标之间的距离，利用同心圆的直径和距离读数计算也可得到内窥镜的视场角，在调节中心的同时，刻度盘的转向角度即为内窥镜的视向角。
参考文献GB11244-2005《医用内窥镜及附件通用要求》
原文链接：http://www.dododo.com.cn/News_p. ... lID=594&id=4848
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更多技术文章参考：http://www.dododo.com.cn/news.asp?parentid=593&ChannelID=594
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发表于 2012-8-14 14:44:22
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