Ievads medicīnas endoskopiskajās optiskajās sistēmās Pašlaik medicīniskie endoskopi galvenokārt ietver trīs veidu: optisko šķiedru endoskopus, cietos endoskopus un kapsulas endoskopus. Tostarp stingriem endoskopiem ir svarīga loma daudzās medicīniskās pārbaudēs, diagnostikā un ārstēšanā, jo to priekšrocības ir skaidra attēlveidošana, zemas izmaksas un augsta attēla izšķirtspēja. Stingra endoskopiska minimāli invazīva ķirurģija ietver stingra endoskopa ievietošanu ķermenī (piemēram, vēdera dobumā), aukstas gaismas avota izmantošanu, ko apgaismo optiskās šķiedras, un attēla pārsūtīšanu caur optisko sistēmu uz digitālo kameru, kas to parāda reāllaikā augstas izšķirtspējas monitorā. Pēc tam ārsts analizē, vērtē un veic operāciju, pamatojoties uz monitorā redzamajiem audu un orgānu attēliem.
Medicīniskā cietā endoskopa optiskā sistēma galvenokārt sastāv no četrām daļām: stingra endoskopa, savienojuma adaptera lēcas, staru sadalītāja prizmas un CMOS attēla sensora. Stingro endoskopu var iedalīt: objektīvā, releju sistēmā un okulārā.
Kā parādīts iepriekš redzamajā diagrammā, stingra endoskopa optiskā sistēma ir izstrādāta ar īsiem fokusa attālumiem, plašiem redzes laukiem un gariem optiskajiem garumiem. Tāpēc optiskās sistēmas projektēšanā parasti tiek izmantota apgrieztā telefoto objektīva struktūra. Negatīvās jaudas objektīvu grupa kalpo kā priekšējā grupa, bet pozitīvā jaudas objektīvu grupa kalpo kā aizmugurējā grupa. Kad krīt paralēls gaismas stars, priekšējā grupa to novirza un pēc tam aizmugures grupa attēlo fokusa plaknē. Šīs optiskās sistēmas galvenā plakne tiek noņemta uz aizmuguri no objektīva, tādējādi panākot darba attālumu, kas ir lielāks par fokusa attālumu. Turklāt ārpus-ass stariem ar lielu redzes lauku pēc tam, kad tie ir novirzīti no negatīvās jaudas objektīvu grupas, tiem ir mazāks novirzes leņķis, ieejot pozitīvā jaudas objektīvu grupā, tādējādi nodrošinot platu leņķi.
Lai ļautu dziļi vizualizēt bojājumus ķermenī, stingriem endoskopiem ir jābūt izstrādātiem ar noteiktu garumu, piemēram, 30 cm laparoskopiem. Tāpēc papildus attēlveidošanas objektīvam ir nepieciešams stieņa{2} formas objektīvs kā releja attēlveidošanas sistēma. Palielinājums ir -1, un, izmantojot nepāra objektīvu skaitu, tiek nodrošināts vertikāls attēls.