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柱狀內窺鏡
然而，纖維鏡的圖像質(zhì)量存在物理限制。在現代術(shù)語(yǔ)中，一束 50,000 根纖維實(shí)際上只能提供 50,000 像素的圖像——除此之外，使用中的持續彎曲會(huì )破壞纖維并逐漸丟失像素。丟失了很多，以至于必須更換整個(gè)捆綁包（花費相當大的費用）�；羝战鹚挂庾R到任何進(jìn)一步的光學(xué)改進(jìn)都需要不同的方法。以前的硬質(zhì)內窺鏡透光率極低，圖像質(zhì)量極差。通過(guò)手術(shù)工具以及實(shí)際在內窺鏡管內的照明系統的手術(shù)要求 - 其本身在尺寸上受人體限制 - 為成像光學(xué)留下了很小的空間。傳統系統的微型鏡頭需要支撐環(huán)，這會(huì )遮擋大部分鏡頭區域；它們極難制造和組裝，而且在光學(xué)上幾乎毫無(wú)用處�；羝战鹚梗�1960 年代后期）提出的優(yōu)雅解決方案是用玻璃棒填充“小透鏡”之間的空隙。它們正好適合內窺鏡的管子——使它們能夠自動(dòng)對準并且不需要其他支撐，并且可以省去小透鏡。柱狀透鏡更容易處理并利用了可用的大直徑。通過(guò)適當的曲率和桿端涂層以及玻璃類(lèi)型的選擇，所有這些都由霍普金斯計算和指定，圖像質(zhì)量發(fā)生了變化——即使是只有 1毫米的管子。在直徑上。憑借如此小直徑的高質(zhì)量“望遠鏡”，工具和照明系統可以舒適地安裝在外管內�；羝战鹚褂�1959年為他的鏡頭系統申請了該技術(shù)�？吹皆撓到y的前景，Karl Storz GmbH(卡爾史托斯)購買(mǎi)了該技術(shù)，并于1967年開(kāi)始生產(chǎn)明亮的圖像和照明的內窺鏡儀器。作為兩人之間長(cháng)期而富有成效的合作伙伴關(guān)系的一部分。雖然鏡體某些區域將永遠需要柔性?xún)雀Q鏡（主要是胃腸道），但硬性柱狀透鏡內窺鏡具有如此的性能，以至于它們至今仍是儀器，實(shí)際上已成為現代醫療的推動(dòng)因素。（哈羅德·霍普金斯因其在醫學(xué)光學(xué)方面的進(jìn)步而受到醫學(xué)界的認可和榮譽(yù)。當他于1984年被皇家學(xué)會(huì )授予拉姆福德獎?wù)聲r(shí)，這成為了引文的主要部分。）
Harold Horace Hopkins（哈羅德·霍普金斯，1918年12月6日 - 1994年10月22日）是英國物理學(xué)家。他的像差波動(dòng)理論（牛津大學(xué)出版社1950 年出版）是所有現代光學(xué)設計的核心，并提供數學(xué)分析，使計算機能夠使用當今可用的大量高質(zhì)量鏡頭。除了他的理論工作外，他的許多發(fā)明還在日常使用。這些包括變焦鏡頭、相干光纖桿狀透鏡內窺鏡為現代鎖孔手術(shù)“打開(kāi)了大門(mén)”。他在1984年獲得英國皇家學(xué)會(huì )朗福德獎?wù)碌囊闹姓f(shuō)：“為了表彰他對光學(xué)儀器的理論和設計的許多貢獻，特別是對臨床診斷做出重大貢獻的各種重要的新醫療儀器和手術(shù)�！�來(lái)源:https://en.wikipedia.org/wiki/Harold_Hopkins_(physicist)
柱狀透鏡光路
柱狀透鏡系統由霍普金斯開(kāi)發(fā)，因此被稱(chēng)為霍普金斯系統。
反轉系統由一系列柱狀透鏡（中繼透鏡）組成。它們用于傳輸內窺鏡內的圖像。與傳統透鏡相比，由玻璃制成的柱狀透鏡具有更高的透光效率，傳統透鏡在透鏡之間充滿(mǎn)空氣的區域相對較大。
霍普金斯桿透鏡的一級
柱狀透鏡的三個(gè)階段 - 每個(gè)階段后發(fā)生圖像反轉
在實(shí)踐中，鏡頭將是消色差雙合透鏡。此外，對于需要小管徑的內窺鏡應用，大部分管子都填充有玻璃，氣隙很��；因為在給定的數值孔徑下邊緣光線(xiàn)角越小，折射率越高，這使得中繼鏡對于給定的直徑具有更高的數值孔徑。
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