SU1654766A1

SU1654766A1 - Оптическа система эндоскопа

Info

Publication number: SU1654766A1
Application number: SU884367175A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Молев
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению и м.б. использовано в эндоскопах дл осмотра и фотографировани полостей. Цель изобретени - повышение качества изображени за счет коррекции астигматизма . Изображение, построенное объективом 1, системой 2 передачи изображени , переноситс в предметную плоскость окул ра 3. Основные оборачивающие системы 4 состо т из дво ковыпуклых стер- жневидных компонентов 5,6 и установлены симметрично относительно дополнительной оборачивающей системы 8 из двух стер- жневидных компонентов 9 2 з п ф-лы 1 ил

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к оптическим системам эндоскопов.

Целью изобретения является повышение качества изображения за счет коррекции астигматизма.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема эндоскопа.

Оптическая система эндоскопа состоит из расположенных последовательно по одной оптической оси объектива 1, системы 2 передачи изображения, и окуляра 3 в виде двухлинзового склеенного компонента.

Система 2 передачи изображения построена из ряда одинаковых оборачивающих систем 4, каждая из которых состоит из двух положительных стержневидных двояковыпуклых компонентов 5 и 6, в одном 6 из которых его поверхность склейки 7, ближайшая к компоненту 5. выполнена с отрицательной оптической силой, и по крайней мере одной дополнительной оборачивающей системы 8, выполненной из двух одинаковых положительных двояковыпуклых стержневидных компонентов 9, поверхности склеек 10 которых имеют нулевую оптическую силу, т.е. выполнены плоскими.

Основные оборачивающие системы 4 расположены симметрично относительно дополнительной оборачивающей системы 8, установленной в центре симметрии системы 2 передачи изображения. Расположение оборачивающих оптических систем 4 относительно друг друга, а'также относительно обьектива 1, оборачивающей системы 8 и окуляра 3 не принципиально, т.е. работоспособность системы в целом не нарушится , если расположенные рядом оборачивающие системы 4 будут обращены друг к другу одинаковыми (5 и 5 или 6 и 6) или разными (5 и 6 или 6 и 5) компонентами, а к объективу 1, окуляру 4 и оборачивающей системе 8 - одним из компонентов 5 или 6. При этом должно быть только соблюдено требование их симметричного расположения относительно оборачивающей системы 8, например так, как представлено на принципиальной схеме оптической системе эндоскопа.

В компоненте 5 каждой из оборачивающих систем 4 поверхности склеек 11 выполнены с нулевой оптической силой и эти.. компоненты 5 выполнены одинаковыми с компонентами 9 оборачивающей системы 8. Так, компоненты 5 и 9 могут быть выполнены в виде одиночной стержневидной двояковыпуклой линзы или составными в виде стержня с плоскопараллельными торцами и наклеенными на них плосковыпуклыми линзами.

Компонент 6 может быть выполнен в виде склеенных двояковыпуклой и вогнутоплоской линз, плоскопараллельного стержня и плосковыпуклой линзы. При этом выполнение по предлагаемому варианту является предпочтительным, так как облегчает коррекцию астигматизма за счет выполнения склейки 12 компонента 6, ближайшей к компоненту 5 этой оборачивающей системы

4, из двояковыпуклой линзы 13 и вогнутоплоской линзы 14.

Работа оптической системы эндоскопа заключается в следующем.

Объектив 1 формирует изображение объектов внутренней поверхности наблюдаемой полости в плоскости, расположенной перед первой оборачивающей системой 4 системы 2 передачи изображения, которая переносит это изображение в плоскость, расположенную перед следующей оборачивающей системой 4. Последняя в свою очередь предает указанное изображение к очередной оборачивающей системе 4, 8, 4 и так далее, до тех пор, пока изображение объективов не окажется расположенным перед окуляром 3. Окуляр 3 позволяет наблюдателю рассматривать изображение объекта под некоторым увеличением.

При прохождении системы 2 передачи изображения лучи света от изображения, сформированного объективом 1, попадая на первую (выпуклую) поверхность первого положительного стержневидного компонента

5, пригибаются ближе к оптической оси системы и возникает астигматизм главных лучей, положительный по знаку. Оптическая сила этой поверхности подбирается из условия обеспечения попадания главных лучей на силовые (выпуклые) поверхности компонентов 5 и 6 под малыми углами (не более нескольких градусов) к нормали соответствующей поверхности, что обеспечивает отсутствие возникновения астигматизма (значительной величины) в этом месте. Затем лучи света попадают на ближайшую к компоненту 5 поверхность склейки 7 двояковыпуклого компонента 6, обладающую отрицательной оптической силой и являющуюся корректирующей поверхностью. При этом главные лучи образуют малые углы с нормалью к предыдущей поверхности. Возникает аберрация астигматизма, отрицательная по знаку, величина которой зависит от оптической силы склеенной поверхности и подбирается такой, чтобы можно было скомпенсировать положительный астигматизм, возникающий на оптических поверхностях предыдущих линз компонентов 5 и 6. Аналогично работают оборачивающие системы 4 с обратным ходом лучей, так как между оборачивающими системами имеет место телецентрический ход лучей. Внутри каждой оборачивающей системы 4 и 8 между двояковыпуклыми компонентами 5 и 6 и парой компонентов 9 соответственно также 5 имеет место параллельный ход пучков лучей света.

Симметричное расположение оборачивающих систем 4 относительно дополнительной (симметричной) системы 8 10 позволяет путем взаимной компенсации поперечных аберраций точки вне оси (комы, достосии, хроматизма увеличения) добиться в относительно простой по конструкции оптической системе эндоскопа достаточно высокого качества изображения.

Так, в конкретном примере выполнения оптической системы цистоуретроскопа с семью оборачивающими системами при величине угла поля зрения 80° астигматиче- 20 ская разность не более 0,4 дитр, относительная дисторсия 20%, хроматизм увеличения 1,5; аберрации широких наклонных пучков не более 2¹.

Claims

Формула изобретения

1. Оптическая система эндоскопа, содержащая объектив, систему передачи изображения из последовательно расположенных оборачивающих систем и окуляр, 30 причем каждая оборачивающая система содержит два положительных двояковыпуклых стержневидных склеенных компонента, в одном из которых поверхность склейки, ближайшая к другому компоненту, выполнена с отрицательной оптической силой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет коррекции астигматизма, в систему передачи изображения введена по крайней мере еще одна дополнительная оборачивающая система из двух одинаковых положительных двояковыпуклых стержневидных склеенных компонентов с плоскими поверхностями

15 склеек, а остальные оборачивающие системы установлены симметрично относительно дополнительной оборачивающей системы, причем во втором компоненте каждой из остальных оборачивающих систем все поверхности склеек выполнены плоскими.
2. Система по п.1,отличающаяся тем, что в системе передачи изображения все компоненты с плоскими поверхностями склеек выполнены одинаковыми.
3. Система по п.1,отличающаяся тем, что в каждой из остальных оборачивающих систем поверхность склейки с отрицательной оптической силой образована двояковыпуклой и вогнуто-плоской линзами.