8K-Endoskopie: Motivation, Herausforderungen, Optik Design

Starre Endoskopie hat gegenüber CIT-Endoskopie (Chip in Tip) den Vorteil, dass keine Sensor-Elektronik in die Nähe des zu untersuchenden Objekts gebracht werden muss. Über ein starres Endoskop mit 10 mm Aussendurchmesser kann ein Maximum an abbildender Information erzeugt werden. Das Phasenraumprodukt (definiert durch Bilddurchmesser * NA) erreicht Werte von 0.6 mm. Das sind Werte die bei CIT Endoskopen nicht erreicht werden. Damit wird mehr Bildinformation generiert, als vom Auge aufgelöst werden kann. Die generierte Bildinformation kann aber von einer 8K-Kamera aufgelöst werden. Die Haupt-Herausforderung eines starren 8K-Endoskops bildet ein Relay-System mit minimaler Aberration. Auch muss die Transmission der verwendeten Gläser optimal sein, so dass mehr als 70% des Lichts breitbandig durch 300 mm Glas gehen soll. Weitere Herausforderungen von 8K-Endoskopen sind: - das Optik Design eines Objektivs mit 80° FOV bei minimaler Verzeichnung, - das Umlenkprisma, das die optische über zwei Spiegelungen um 30° ablenkt, - eine gute Farbkorrektur, so dass das Endoskop für verschiedene spektrale Anwendungen verwendet werden kann.