SU1557540A1 - Объектив эндоскопа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано в эндоскопах медицинского назначени . Цель изобретени  - увеличение относительного отверсти  и угла пол  зрени . Плоскопараллельный компонент 1  вл етс  коррел ционным и состоит из пластины 4, плосковогнутой линзы 5, дво ковыпуклой шаровой линзы 11 и вогнутоплоской линзы 12. Компонент 2  вл етс  силовым и содержит плосковыпуклую линзу 7, дво ковогнутую линзу 9, дво ковыпуклую концентрическую линзу 8 и вогнутоплоскую линзу 10. Эндоскоп имеет следующие оптические характеристики: фокусное рассто ние 0,61 мм, относительное отверстие 1:3,6, угол пол  зрени  в воде 83°. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а именно к оптическим системам, используемым дл  эндоскопических исследований.

Целью изобретени   вл етс  увеличение относительного отверсти  и угла пол  зрени .

На чертеже изображена принципиальна  оптическа  схема объектива.

Объектив эндоскопа, выполненный в виде моноблока, содержит плоскопараллельные компоненты 1 и 2, разделенные диафрагмой 3, из которых первый, расположенный перед диафрагмой 3, склеен из плоскопараллельной пластины 4, выполн ющей функцию защитного стекла, плосковогнутой линзы 5 и положительной линзы 6.

Второй плоскопараллельный компонент 2, облада  положительной оптической силой,  вл етс  силовым компонентом . Он склеен из плосковыпуклой

линзы 7 и дво ковыпуклой концентрической с равными по абсолютной величине радиусами кривизны, например шаровой , линзы 8, материал линз имеет высокий показатель преломлени , например 1,8, и расположенной между ними дво ковогнутой линзы 9, а также вогнутоплоской линзы 10, установленной за дво ковыпуклой линзой 8, которые выполнены из материала с низким (например , 1,407) показателем преломлени .

При этом положительна  линза 6 первого плоскопараллельного компонента 1 выполнена склеенной из концентрической дво ковыпуклой с равными по абсолютной величине радиусами кривизны шаровой линзы 11 и установленной за ней непосредственно перед диафрагмой 3, вогнутоплоской линзы 12. Причем показатели преломлени  плосковогнутой линзы 5, а также вогнутоплоской линзы 12 превышают показатель

СП

QI «Ч

О

10

15

преломлени  контактирующей с ними шаровой линзы 11 не менее чем на 0,05, за счет чего поверхности склеек линз 5 и 11 и линз 11 и 12 обладают отрицательной оптической силой. Это приводит к тому, что плоскопараллельный компонент 1 в целом обладает отрицательной оптической силой.

Плоскопараллельна  пластина 4, контактирующа  с внешней средой, например физиологическим раствором, выполнена из материала с хорошими физико-химическими и механическими свойствами, например из стекла марки КВ.

При установке объектива в эндоскоп плоска  поверхность линзы 10 контактирует (склеена или посажена на оптический контакт) с плоским входным торцом приемника изображени , например с волоконно-оптическим жгутом 13. Весь объектив, кроме защитного стекла (пластины 4), размещаетс  внутри световода 14 осветительного канала эндоскопа, который предварительно формируют (спекают или склеивают) в жесткую трубку, выходной конец которой внутри имеет форму конуса, расшир ющегос  наружу. Бокова  поверхность ,« плосковогнутой линзы 5 повтор ет форму этого .конуса, что позвол ет не только пропускать пучки лучей, проход щих в объектив и формирующих изображение на периферии пол  зрени , но

20

25

35

и добитьс  лучшего совпадени  осве щаемого и наблюдаемого полей, так как такое выполнение выходного конца световода позвол ет отклонить от оптической оси пучки света, выход щие из световода под углами,меньшими угла пол  зрени  объектива эндоскопа.

Так как гаюскопараллелъна  пластина 4 имеет диаметр, превышающий диаметр осветителвного канала, то она  вл етс  защитным стеклом одновременно визуального и. осветительного каналов , закрепленных в головке 15 дис- тального конца эндоскопа.

Дл  повышени  контраста изображени , формируемого объективом эндоскопа , на его нерабочую поверхность (цилиндрическую) необходимо наносить черное светопоглощающее покрытие 16, которое одновременно изолирует выход щий через боковую поверхность световода осветительного канала 14 свет, не допуска  его проникновени  в

45

40

50

55

0

5

« 0

5

5

объектив , и поглощает рассе ный свет внутри объектива.

Объектив работает следующим образом .

Посредством обладающего отрицательной оптической силой плоскопараллельного компонента 1, составленного из плоскопараллельной пластины 4, линз 5 и 6, последн   из которых состоит из линз 11 и 12, и отделенного от компонента 1 диафрагмой 3 плоскопараллельного компонента 2, имеющего положительную оптическую силу, построенного из линз 7-10, за объективом формируетс  действительное уменьшенное перевернутое изображение объектов эндоскопического исследовани , которое затем передаетс  системой переноса изображени  (световодом, линзовыми оборачивающими системами) на проксимальный конец эндоскопа либо непосредственно фиксируетс  светочувствительным слоем (кино-фотопленкой, видиконом телевизионной камеры, элементом НЗС и т.д.).

Ход лучей света через объектив от . точек предмета, расположенных на оптической оси и вне ее, и поведение лучей на оптических поверхност х линз по сн етс  чертежом.

Ввиду того, что показатель преломлени  отрицательной плосковогнутой линзы 5 превышает показатель преломлени  дво ковыпуклой линзы 11, плоскопараллельный компонент 1 обладает отрицательной оптической силой, что позвол ет не только уменьшить угол пол  зрени  дл  силовой части объектива , но и вносит составл ющую кривизны поверхности изображени  со знаком , противоположным знаку силового плоскопараллельного компонента 2, в результате чего уменьшаетс  искрив- 45 ленность поверхности изображени , формируемого объективом.

Кроме того, при выполнении линзы 1I шаровой уменьшаетс  трудоемкость изготовлени  объектива, так как не требуетс  дополнительной механической обработки шаровой линзы И, и упрощаетс  (ввиду облегчени  центровки концентрической линзы) ее монтаж при сборке объектива.

0

50

55

Claims (2)

1. Объектив эндоскопа, выполненный в виде моноблока, содержащего шесть

515

склеенных между собой линз, перва  из которых положительна , втора  - вот- , нутоплоска , треть  - плосковыпукла , четверта  - дво ковогнута , п та  - дво ковыпукла  концентрическа  с равными по абсолютной величине радиусами кривизны, шеста  - вогнутоплоска , и апертурную диафрагму, причем показатель преломлени  материала третьей и п той линз превышает показатель преломлени  материала четвертой и шестой линз, а апертурна  диафрагма размещена на плоской поверхности третьей линзы, отличающийс 

06

тем, что, с целью увеличени  относительного отверсти  и угла пол  зрени , перед первой линзой установлены склеенные с ней плоскопараллельна  пластина и плосковогнута  линза, показатель преломлени  которой превнша- ет показатель преломлени  первой линзы , при этом перва  линза выполнена

концентрической с равными по абсолютной величине радиусами кривизны.

2. Объектив эндоскопа по п. 1, отличающийс  тем, что перва  лннза выполнена паровой.

If 5 1 11

I I

Ш///// /////////

Составитель В.Архипов Редактор Л.Весеповска  Техред М.Дидык

Заказ 717

Тираж 446

ВШИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

I

Корректор Э.Лончакова

Подписное