工業內視鏡
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工業內視鏡之選擇


工業內視鏡組成圖

硬式工業內視鏡或可繞式(軟式)工業內視鏡?

硬式工業內視鏡軸心裝有許多消色差光學鏡片(光學系統如下圖)組成影像傳遞系統,可以得到較高品質的影像,高耐溫易於使用及較同品質的可繞式工業內視鏡便宜是其優點;除非硬式工業內視鏡無法使用才選擇可繞式內視鏡。

硬式工業內視鏡產品由此進入
 

 

可繞式光纖內視鏡可深入檢查硬式工業內視鏡無法到達的地方,它與硬式工業內視鏡最大的差異為使用軟性光學光纖組成影像傳遞系統(光學系統如下圖),光線一旦進入光纖後即無法逃脫,因此內視鏡軸扭轉或彎曲均不會影響影像傳遞;由於影像是由與光纖數目相同的「點」組成,亦即影像解析度由光纖數目所決定;越多直徑越小的光纖其成像解析度也越高,當然製造成本也隨之提高。可繞式工業內視鏡光纖數目可由3500條至高達25000條,為了方便觀察,也有可控制前端軸轉向變換不同視角的二方向及四方向控制機種。
可繞式光纖內視鏡產品由此進入
 

 

影像工業內視鏡為使用小於1/6"的CCD或CMOS晶片位於內視鏡軸端直接取像,經訊號傳輸線傳送至後端握把內訊號轉換處理電路後以標準Video格式提供給監視器顯像,可視為分離式超小型CCD,也有小型監視螢幕一體製造之機種,因影像直接轉成電氣訊號所以內視鏡無法直接目視,照明採用LED位於軸端直接照明;優點為使用技術層次低製造容易,製造成本較低且與軸長無關,以螢幕觀察輕鬆容易;缺點為受限於CCD或CMOS晶片位於軸端,內視鏡軸徑最小只能達4mm左右,另外耐環境性較差,除少數機種外容許耐溫性及耐震性均不及光學視內視鏡,無法應用於各種場合。
可繞式影像內視鏡產品由此進入

 

工業內視鏡比較

工業內視鏡 影像傳遞 照明 影像輸出 CCD尺寸 影像
品質
最小
軸徑
軸長 耐溫 耐震 製造成本 主要
生產國
硬式光學內視鏡 光學鏡片 光纖+
各種光源
目視 / 
Video輸出
(選配)
1/2" 最佳 1.85mm 可至
94cm
120ºC~
2500ºC
(特製)
德國
美國
可繞光纖內視鏡 光纖 光纖+
各種光源
目視 / 
Video輸出
(選配)
1/2" 依光纖數
決定
0.5mm 可達
6M
可達
80ºC
最佳 低~高
(依型式
及軸長)
美國
日本
影像工業內視鏡 CCD/CMOS
電氣訊號
LED
分段控光
Video輸出 1/6"~1/10" 約4mm 可達
20M
以上
45ºC
極少
可達
80ºC

~
低~中 日本
台灣
中國

軸徑

所使用工業內視鏡軸徑必須小於檢查物體的最小孔徑,而且目標物附近必須有足夠的空間可以成像或控制軸端轉向。工業內視鏡軸徑一般在13mm以下,最小可達0.5mm

軸長

內視鏡軸長必須可達所檢查的最深入目標物,但也不宜超出所需長度過多避免外留太多長度以免操作不便,工業內視鏡長度由十數公分至長達20m以上皆可製造。

視角

視角為順著內視鏡軸端所看到目標物的角度(如右圖),若目標物於軸端前方則選擇0度直視型;目標接近軸端伸入口如引擎汽門接近火星塞口,則向後的120度視角軸端較為適合,至於槍管來福線及類似目標物,90度軸端轉角鏡則是必要的選擇。

視野

視野為可看到目標物影像的範圍,但其也受到軸端距離目標物的影響,越寬的視野內視鏡倍率也越小,內視鏡視野有寬有窄(如右圖),實際應用上若軸端可以靠近目標物則選擇視野較寬機型,若軸端無法靠近目標物則選擇視野較窄機型,因其倍率較高(內視鏡因為景深大,因此倍率隨軸端距目標物距離及視野大小而不同,距離近、視野窄、倍率愈大,一般於20倍以內變動)

照明

內視鏡所檢查目標物大多深入人眼看不到之處,因此通常無光線而需要照明才可檢查,現在幾乎大部分內視鏡於鏡軸外圍都有導光光纖將燈源光線引導至軸端照明目標物;攜帶式小型內視鏡一般配有簡易筆燈為光源,高解析內視鏡及需要配用影像紀錄裝置者採用外置150W以上鹵素光纖為光源,可得到明亮穩定的照明。

影像紀錄

高品質硬式及光纖內視鏡於目鏡側可連接CCD轉接鏡或數位相機轉接鏡,再以CCD或數位相機進行影像錄取及拍攝工作以供紀錄分析使用。

   


硬式及光纖內視鏡影像設備連接圖

 

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上次修改日期: 2013年07月08日