비대칭 렌즈를 이용한 초소형 연성 내시경 조명 광학계 설계
Design of Ultra-small Flexible Endoscope Illumination Optical System with Asymmetric Lens
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문에서는 비대칭 렌즈를 이용한 내시경 조명 광학계에 대한 연구를 진행하였다. 기존의 내시경 조명계는 중심부에서는 광량이 크고, 가장자리에서는 광량이 적다. 이는 내시경의 조명은 조명계가 x축 방향으로 두 개가 놓이기 때문인데, 이로 인해 두 조명 렌즈의 배광이 서로 겹치면서 광량이 중심부에 더 집중되므로 중심부와 가장자리의 광량 차이가 더 커진다는 문제점이 있다. 이로 인해 주변부의 이미지가 어두워지는 문제점을 해결하고자 하는 연구가 진행 중이며, 그 중 한 가지 방안으로서 x축 방향으로 서로 겹치는 영역의 배광각도는 줄이고 반대 방향 에서 더 큰 배광을 갖는 비대칭 배광 조명을 이용한다면 중심부와 주변부의 광량차를 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 대칭 렌즈를 이용한 기존 내시경 조명계와의 성능 비교를 통해 앞에서 제안한 비대칭 렌즈를 이용한 내시경 조명계가 더 넓은 배광분포를 확보하였으며, 이로써 조명계 주변부의 광량 저하 문제를 해결할 수 있음을 확인하였다.
Abstract
This paper conducts a study on an optical system for endoscope illumination using an asymmetric lens. In conventional endoscope illumination systems, the luminous intensity is high in the center and low at the edges. In endoscope illumination, two illumination systems are placed in the x-direction, causing their light distribution to overlap, and the light is more concentrated in the center, leading to a greater difference in luminous intensity between the center and the edges. This causes the peripheral areas of the image to darken. Research is being conducted to address this issue, and a possible solution involves using asymmetric illumination that reduces the light distribution angles in the overlapping x-direction while expanding the light distribution in the opposite direction, minimizing the difference in light intensity between the center and the periphery. In this paper, a performance comparison with conventional endoscope illumination systems using symmetric lenses demonstrated that the proposed endoscope illumination system with asymmetric lenses provides a wider light distribution, thereby solving the issue of reduced luminous intensity at the periphery of the illumination system.
참고문헌 (7)
- E. Abel, "Methods for removing glare in digital endoscope images", Surg. Endosc, 25, pp.3898~3905 (2011)
- "Evis Lucera Elite Gastrointestinal Videoscope GIF-XP290N Manual", Olympus Co, 1~2 (2012)
- M. Arnold, "Automatic segmentation and inpainting of specular highlights for endoscopic imaging", EURASIP J. Image Video Process, 2010, pp.814319~ (2010)
- T. Igarashi, "Illumination optical system for an endoscope, U.S. Patent 4952040A", ~ (1990)
- J. -Y. Yim, "Design of an ultrasmall flexible-endoscope illumination optical system with bat-wing light distribution", Curr. Opt. Photon, 7, pp.755~760 (2023)
- "Flow observation by rod lens and low-light video (videotape script: January 4, 1977)" (1977)[URL]
- J. Ye, "Review of optical freeform surface representation technique and its application", Opt. Eng, 56, pp.110901~ (2017)