SU1529005A1 - Светооптическа система осветительного устройства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к светооптическим системам, служащим дл  освещени  объектов при эндоскопических исследовани х, и может найти применение в эндоскопических приборах, предназначенных дл  осмотра и фотографировани  различных полостей и биологических каналов тела человека. Цель изобретени  - увеличение КПД и повышение надежности работы. Поверхность вогнутого зеркала 1, в фокусе которого установлен источник света 2, выполнена в виде параболоида вращени , на выходе которого установлен волоконно-оптический фокон 4, обращенный большим основанием 5 в сторону источника света 2, а меньшим основанием 6 к входному торцу волоконно-оптического световода 3. Такое выполнение обуславливает согласованность хода лучей и размеров светового п тна и апертуры части системы, расположенной перед световодом 3, с размерами торца и апертурой входного торца световода 3, что повышает эффективность использовани  светового потока. Повышение надежности обеспечиваетс  благодар  отсечению фоконом 4 тепловой части спектра лучистого потока, исход щего от источника света. 2 ил.

Description

; 2

ел

N9

СП

Изобретение относитс  к медидинс- коЛ технике, в частности к светоопти ческим системам, служаг1 1м дл  освещени  объектов эндоскопического исследовани , и может быть использовано в эндоскопических приборах, пред- назначеиних дл  осмотра и ЛотограЛи- ровани  различных полостей и биологических каналов тела человека, а такж в светооптических устройствах, выполн ющих аналогичные функции в технике Цель изобретени  - увеличение КП/ и повышение надежности работы устройства .

На фиг.1 представлена оптическа  схема устройства; на Лиг.2 - то же, с использованием изогнутого волоконно-оптического фокона.

Светооптическа  система освети- тельного устройства, преимущественно дл  эндоскопов, содержит вогнутое зеркало 1 в виде параболоида вращени  с установленным в его фокусе источником света 2, волоконно-опти- ческий световод 3, волоконно-оптический фокон , помещенньц на оптической оси системы между источником света 2 и входным торцом световода 3, причем больший торец фокона 4  вл етс  его входным торцом 5, расположенным со стороны источника света 2. Выходной торец 6 фокона А ориентирован в сторону световода 3. В качестве волоконно-оптического световода 3 используют нерегул рно уложенное стекловолокно с апертурой, равной приблизительно 0,5, и проклеенными торцами жгута.

Фокон А представл ет собой воло- копно-оптическиГ: элемент с плоскими торцами и с иг)мен юп имс , например коническим, сечением вдоль направлени  распространени  лучей света, обеспечивающий в процессе распрост- ранени  лучей света увеличение угла их наклепа к оптической оси системы Он выполнен из спеченного стекловолокна , вьщерживающего высокую пературу нагрева. Причем, если сердцевина волокна выполнена из стекла марки , то фокон  вл етс  хорошим тегшофильтром, поглощающим тепловую (инфракрасную) часть спектра. Pxo/i- ной торец 5 Локона А m-ieeT диаметр D,, равный (или чуть больший) диаметру зеркала 1, а выходной торец 6 - диаметр D, равный (или чут-ь меньший) диаметру световода 3. При

5

п 5 Q

.,

5

0

0

5

этом фокон 4 пропускает .лишь лучи, пада1Э1тие на входной торец 5 под углами , не превышающими угол .

D-г

-g- + р , где А - угол при вершине конической жилы Локона 4 (угол конусности).

Теплоизол ционные свойства систе- tibi можно значительно усилить, если на поверхность зеркала 1 нанести теплопр опускающее покрытие, а на входной 5 и выходной 6 торцы Фокона 4 - теплоотранающее покрытие (например , покрыти  из чередуюгтихс  слоев ZnS и Hgr.) .

На Фиг.1 представлена схема предлагаемой системы, когда элементы ее расположены по одной пр мой. При таком выполнении системы обеспечение требовани  - располагать входной торец световода 3 на лицевой панели осветител  - приводит к необходимости горизонтального расположени  источника света, что в отдельных случа х может снижать надежность устройства.

Использование изогнутого под пр мым углом фокона, как это показано на фиг.2, позвол ет расположить источник света 2 (лампу с телом накала ) вертикально таким образом, чтобы вес тела накала приходилс  вдоль оси токоведу1тих выводов лампы, и тем самым , повысить срок службы лампы.

Светооптическа  система осветительного устройства работает следующим образом.

Лучи от источника света 7. распростран ютс  в телесном угле, равном 4 п . При этом, лучи света, которые попадают на зеркало 1, благодар  его выполнению в виде параболлоида вращени , а также благодар  расположению источника света 2 в Локусе F параболлоида после отражени  идут параллельно оптической оси системы и попадают на приемный (большой) торец 5 Локона А.

Поскольку рараболлоид вращени  зеркала 1 выполнен достаточно глубоким , обеспечиваюгщм угол охвата не менее 270, лучи света, не претерпевающие отражени  от поверхности зеркала, а непосредственно от источника света 2, попадающие на торец 5 фокона 4, и имеющие на входе в Локон 4 достаточно малые углы Л с оптической осью системы, также как и вс&

лучи, птра епные от пстперхности зеркала , проход т к выходному торцу f/ фокона А без затухани , чем обеспе- чипаетс  высокий коэЛЛициент (более 0,7) прохождени  лучей чере  Локон 4 и, в конечном итоге, высока  эффективность использовани  светового потока на участке видимых длин волн. При этом длинноволнова  часть спектра (теплова ) либо поглощаетс  фрко- ном 4, либо пропускаетс  чере  покрытие зеркала 1 в окружающее пространство , отражаетс  покрытием торцов 5 и 6 фокона 4 и поглощаетс  материалом Локона 4 (в случае нанесени  соответствуюсщх покрытий на  еркало и Topitbi фокона) .

Лучи, прошедшие к выходному торцу 6 фокона 4, выход т из него с размеро светового п тна и с апертурой, соот- ветстпуюпими диаметру и аппертуре стекловолокна световода 3. Л так как теплова  часть лучистого потока отсекаетс  на пути к световоду 3, его выходной торец не нагреваетс .

Таким обра ом, в предлагаемом устройстве обеспечиваетс  повышение

эффективности использовани  светового ПОТО1СЛ в сравнении с известным, по крайней мере, в 2 раза и одновременно увеличиваетс  надежность работы устройства как за счет снижени  нагрева входного торца световода, так и за счет увеличени  срока слулбы лампы в случае ее вертикальной уста- 0 новки.

формула изобретени 

Светооптическа  система освети- 5 тельного устройства, содержаща  вогнутое зеркало с установленным в его бокусе источником света и волоконно-оптический световод, о т л и - личающа с  тем, что, с целью 0 увеличени  КПД и повышени  надежности работы, она снабжена волоконно- оптическим фоконом, установленным мсучду вогнуты зеркалом и входным торцом световода соосно с ними, при 5 этом торец фокона большего диаметра обращен к вогнутому зеркалу, а последнее выполнено с Лорме параболоида вращени .

Фиг.2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Светооптическая система освети15 тельного устройства, содержащая вогнутое зеркало с установленным в его Локусе источником света и волоконно-оптический световод, о т л и личающаяся тем, что, с целью

   20 увеличения КПД и повышения надежности работы, она снабжена волоконнооптическим фоконом, установленным между вогнутым зеркалом и входным торцом световода соосно с ними, при 25 этом торец фокона большего диаметра обращен к вогнутому зеркалу, а последнее выполнено с Лорме параболоида вращения.