内窥镜结构及光学成像原理

众多品牌的硬镜其内部结构基本相似（如下图），最关键的在于不同用途的硬镜在其结构上发生变化，包括光学成像系统和机械结构。光学成像系统由物镜系统、转像系统、目镜系统三大系统组成。

工作原理

被观察物经物镜所成的倒像，通过转像系统将倒像转为正像，并传输到目镜，再由目镜放大后，为人眼所观察。为构成不同的视向角，需加入不同的棱镜。不同用途的内窥镜根据使用要求制作成不同的外形、外径、长度，以达到使用所需的要求。其他原理这里不再熬述，下面主要阐述 STORZ 30°内窥镜的维修过程。

当然主要目的为交流，从中存在的不足还请多多指教。

内部结构与光学结构示意图

光学结构示意图

维修过程

1. 故障分析

此STORZ  30°内窥镜故障为图像模糊，视场很暗。

检查内窥镜两端是否有污物，用棉签蘸酒精擦拭两端镜片后再观察，故障依旧。

发现此镜镜管外表面可见明显凹痕，首先接通冷光源，观察照明光纤没有断丝，确定不是因照明系统导致的图像不清晰，接下来由镜体部分轻轻摇动可听到明显声音，说明内部零件松动，由此判断内部光学系统损坏（棒镜和间隔环），需要拆开维修。

2. 内窥镜的拆卸

因内窥镜外部由全不锈钢打造，特别精密，拆开的难度不小，拆开之前必须仔细查看镜子的大概结构，找到正确的接口，再下手，以防破坏其照明系统，首先利用酒精灯加热将目镜端脱胶，再利用治具（平口钳、三脚钳及铜制目镜圈等）拆卸，铜制目镜圈为卡在目镜端的治具，方便打开目镜端，此治具可根据镜子的不同尺寸自己制作。再利用各种治具打开镜子时，切记谨慎小心，以防对镜子的撞击。因许多镜子内部上胶较多，打开时需要更加耐心，反复仔细是必备的素质。打开接口处后，不可盲目拆开，每条镜子的光学结构有所不同，需要看清每个零件的配合及位置方可拆下。

3. 光学系统的修复

内窥镜拆开后，采用逐一查看法，首先目镜没有损坏，接着对前面的棒镜进行分析，特别注意的是取出棒镜是维修的关键，每条棒镜的取出必须标明方向及编号，每条镜子都有其安装误差，否则打乱后会影响其光学成像。在取出第3根棒镜时发现棒镜一端已经严重断裂，其碎片已挤压至间隔环中，故障原因找到，棒镜的破损影响了光学成像，需要更换棒镜。找到与其配套的棒镜后安装，观察其成像效果，光学系统的搭配很重要，棒镜的作用用于转像及消色差，为粘合镜片，观察物体时成倒像，目的需使此棒镜符合整个光学系统的成像，经过反复调试，光学成像达到要求，此棒镜可以使用，但成像质量还比较差，需要进行整个光学系统的清洁工作，利用脱脂棉、酒精、气吹、依次对光学镜片及硬管进行清洗、擦净，最后按照方向安装、调试，观察图像后达到了清晰、明亮的效果。

  4. 硬镜的后期及检测工作

维修好的镜子需要上胶，固胶，最后进行图像打印及测漏工作，检测成功后方可完成工作。

心得体会

在维修的过程中，硬管镜的重难点在其光学系统，每次拆卸安装都会带来一定装配误差，会影响其成像质量，必须耐心的调试，再安装，再观察，反复试验就是本次维修的最大收获。。

END

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