SU1506417A1 - Объектив эндоскопа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению дл  медицинской техники и может быть использовано в эндоскопах преимущественно с диаметром канала передачи изображени  1 мм. Цель изобретени  - повышение качества изображени  и удобства эксплуатации. Плоскопараллельна  пластина 1 из плосковыпуклой линзы 2 и вогнуто-плоской линзы 3  вл етс  коррекционным компонентом с отрицательной оптической силой. Плосковыпукла  5, дво ковогнута  6, дво ковыпукла  7 и вогнуто-плоска  8 линзы образуют силовой компонент. Между пластиной 1 и линзой 5 на плоской поверхности размещена апертурна  диафрагма 4. Фокусное рассто ние 0,5 мм, относительное отверстие 1:4, угол пол  зрени  80°, световой диаметр линз 0,7 мм. 1 ил.

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению для медицинской техники, а именно к оптическим системам, используемым для эндоскопи- $ ческих исследований, найдет применение в эндоскопах, преимущественно особотонких, предназначенных для осмотра и фотографирования в первую очередь особоузких биологических ка- Ю налов и труднодоступных полостей тела человека, например в холедохоскопе - приборе, предназначенном для диагностики, исследования и проведения операций на желчных протоках ор- 15 ганизма человека, и может быть использовано в оптических устройствах, выполняющих аналогичные функции в технике, кроме того, оно может быть использовано также самостоятельно 20 как миниатюрный объектив в оптических приборах различного назначения.

Целью изобретения является повышение качества изображения и удобства эксплуатации. 25

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема объектива эндоскопа .

Объектив содержит плоскопараллельную пластину 1 из плосковыпуклой лин- 30 зы 2 и вогнуто-плоской линзы 3, апертурную диафрагму 4, плосковыпуклую линзу 5, близкую по форме к полушару, двояковогнутую линзу 6, двояковыпук-1 лую концентрическую линзу 7 и вогну- 35 то-плоскую линзу 8. Линзы 5 и 7 выполнены из стекла с высоким показателем преломления (более 1,7), линза 6 - с низким показателем преломления (менее 1,5). 40

Объектив работает следующим образом.

Благодаря воздействию на ход лучей отрицательной плоскопараллельной 45 пластины 1, составленной из линз 2 и 3, и силовой части объектива с положительной оптической силой, построенной из линз 5-8, за объективом формируется действительное уменьшенное изображение объектов эндоскопического исследования, которое затем передается (световодом, граданным элементом, линзовыми оборачивающими системами) на проксимальный конец эндоско-^^ па либо непосредственно фиксируется светочувствительным слоев (кинофотопленкой) , видиконом телевизионной камеры, элементом ПЗС и т.п. .

Ввиду того, что показатель преломления отрицательной вогнуто-плоской линзы 3 превышает показатель преломлений дополнительной плосковыпуклой линзы 2 (по крайней мере на 0,05), плоскопараллельная пластина 1, обладая отрицательной оптической силой, вносит составляющую кривизны изображения противоположного знака, чем силовая часть объектива, что предопределяет уменьшение искривленности поверхности изображения, формируемого объективом. Снижение кривизны изображения будет тем выше, чем больше разность в показателях преломления граничащих друг с другом положительных и отрицательных линз.

Другим положительным свойством предлагаемого объектива является невысокая трудоемкость его изготовления, так как все положительные линзы объектива могут быть получены из заготовок - шаров, которые с высокой точностью могут быть изготовлены на станках-автоматах высокой производительности. Линзы с вогнутыми оптическими поверхностями могут быть получены, например, путем заполнения свободного пгостранства между положительными линзами (предварительно состыкованными, например, до качания по оси) жидким или пастообразным оптическим материалом (например, оптическим клеем) с последующим его отверждением (при нагреве или под воздействием УФ-излучения).

При использовании предлагаемого объектива в эндоскопе, в котором для передачи изображения применяется волоконный световод, также дополнительно снижается трудоемкость изготовления эндоскопа в целом за счет выполнения приемного торца световода плоским. Известно, что плоский торец на жгуте световода получить значительно проще, чем вогнутый. При этом достигаются более точное выполнение требуемой формы поверхности и ее чистота. Кроме того, плоский торец жгута световода не требует высокой точности центрировки.

I

Предлагаемый объектив имеет более широкий диапазон применения как за счет возможности его использования с различными типами приемников изображения, большинство из которых имеет плоскую поверхность светочувствитель5

1506 ной площадки, так и за счет облегчения процедуры очистки от грязи плоской фронтальной поверхности объектива .

Выполнение положительных линз, установленных за диафрагмой 4, из материала с высоким показателем преломления не сказывается отрицательно на эксплуатационных качествах предложен- ! ного объектива, так как эти поверхности не контактируют с внешней средой.

Разработан конкретный вариант объектива эндоскопа, который имеет еледующие оптические характеристики: фокусное расстояние 0,4958 мм; относительное отверстие 1:4; угол поля зрения 80°; световой диаметр линз не превышает 0,7 мм; диаметр изображения ? 0,6 мм,

Качество изображения объектива характеризуется следующими величинами: сферическая аберрация 0,01 мм; ₂ кривизна изображения 0,05 мм; астигматизм исправлен; относительная дистория 30%.

Claims (1)

1. Формула изобретения Объектив эндоскопа, выполненный в виде моноблока, содержащего склеенные между собой плосковыпуклую линзу с толщиной по оси 0,9-1,1 абсолютного значения радиуса кривизны ее сферической поверхности, двояковогнутую линзу, двояковыпуклую линзу и апертурную диафрагму, совмещенную с плоской поверхностью плосковыпуклой линзы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения и удобства эксплуатации, перед плосковыпуклой линзой установлена склеенная с ней плоскопараллельная пластина из плосковыпуклой линзы и вогнуто-плоской линзы, показатель преломления которой превышает показатель преломления установленной перед ней плосковыпуклой линзы не менее чем на 0,05, а за двояковыпуклой линзой установлена склеенная с ней вогнуто-плоская линза, показатель преломления которой не менее показателя преломления двояковыпуклой линзы, при этом двояковыпуклая линза выполнена концентрической.