Объектив эндоскопа

(72) А,И.Молев (53) 771.351.7(088 (56) Авторское сви У 1506417, кл.,с 0 (54) ОБЪЕКТИВ ЭНДО (57) Изобретение о кому приборостроен пользовано в эндос назначения, Цель и детельство СССР2 В 23/26, 9. 12. 87,СКОПА носится к ю и может оптиче быть и копах медицинскогозобретения - увелис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ зобретение относится к опти комУ приборостроению, а именно к оптическим системам, используемым дляэндоскопических исследований,Целью изобретения является увели, чение относительного отверстия и углполя зрения,На чертеже изображена принципиалная оптическая схема объектива.Объектив эндоскопа, выполненный виде моноблока, содеожит плоскопараллельные компоненты 1 и 2, разделенныедиаФрагмой 3, из которых первый, расположенный перед диаФрагмой 3, склеен из плоскопараллельной пластины 4,выполняющей Функцию защитного стекла,плосковогнутой линзы 5 и положительной линзы 6,Второй плоскопараллельный компонент 2, обладая положительной оптической силой, является силовым компонентом. Он склеен из плосковыпуклой чение относительного отверстия и углаполя зрения, Плоскопараллельный компонент 1 является корреляционным исостоит из пластины 4, плосковогнутойлинзы 5, двояковыпуклой шаровой линзы11 и вогнутоплоской линзы 12, Компонент 2 является силовым и содержитплосковыпуклую линзу 7, двояковогнутую линзу 9, двояковыпуклую концентрическую линзу 8 и вогнутоплоскуюлинзу 10, Эндоскоп имеет следующиеоптические характеристики: Фокусноерасстояние 0,61 мм, относительноеотверстие 1:3,6, угол поля зрения вводе 83, 1 ил,линзы 7 и двояковыпуклой концентри- Се ческой с равными по абсолютной величине радиусами кривизны, например шаровой, линзы 8,материал линз имеет высокий показатель преломления, например 1,8, и расположенной между ними (,Д двояковогнутой линзы 9, а также вогну- (,Д топлоской линзы 10, установленной за вьдвояковыпуклой линзой 8, которые выполнены из материала с низким (напри- ф мер, 1,407) показателем преломления,При этом положительная линза 6первого плоскопараллельного компонента 1 выполнена склеенной иэ концентрической двояковыпуклой с равными по абсолютной величине радиусами кривизны шаровой линзы 11 и установленной за ней непосредственно перед диаФрагмой 3, вогнутоплоской линзы 12. Причем показатели преломления плосковогнутой линзы 5, а также вогнутоплоской линзы 12 превкшают показательпреломления контактирующей с ними шаровой линзы 11 не менее чем на 0,05,за счет чего поверхности склеек линз5 и 11 и линз 11 и 12 обладают отри 5цательной оптической силой, Это приводит к тому, что плоскопараллельныйкомпонент 1 в целом обладает отрицательной оптической силой,Плоскопараллельная пластина 4,контактирующая с внешней средой, например физиологическим раствором,выполнена из материала с хорошими физико-химическими и механическимисвойствами, например из стекла марки КЗ.При установке объектива в эндоскопплоская поверхность линзы 10 контактирует (склеена или посажена на оптический контакт) с плоским входнымторцом приемника изображения, например с волоконно-оптическим жгутом 13.Весь объектив, кроме защитного стекла (пластины 4), размещается внутрисветовода 14 осветительного каналаэндоскопа, который предварительноформируют (спекают или склеивают) вжесткую трубку, выходной конец которой внутри имеет форму конуса, расши 1)ряющегося наружу. Боковая поверхность 30плосковогнутой линзы 5 повторяет форму этого .конуса, что позволяет нетолько пропускать пучки лучей, проходящих в объектив и формирукщих изображение на периферии поля зрения, нои добиться лучшего совпадения освещаемого и наблюдаемого полей, так кактакое выполнение выходного конца световода позволяет отклонить от оптической оси пучки света, выходящие из40световода под углами, меньшими углаполя зрения объектива эндоскопа. Так как плоскопараллельная пластина 4 имеет диаметр, превышающий диаметр осветительного канала, то она является защитным стеклом одновременно визуального и,осветительного кана лов, закрепленных в головке 15 дистального конца эндоскопа.Для повышения контраста изображения, формируемого объективом эндоскопа, на его нерабочую поверхность (цилиндрическую) необходимо наносить черное светопоглощающее покрытие 16,55 которое одновременно, изолирует выходящий через боковую поверхность световода осветительного канала 14 свет, не допуская его проникновения в объектив, и поглощает рассеяный светвнутри объектива.Объектив работает следующим образом.Посредством обладающего отрицательной оптической силой плоскопараллельного компонента 1, составленногоиз плоскопараллельной пластины 4,линз 5 и 6, последняя иэ которых состоит из линз 11 и 12, и отделенногоот компонента 1 диафрагмой 3 плоскопараллельного компонента 2, имеющегоположительную оптическую силу, построенного из линз 7-10, за объективомформируется действительное уменьшенное перевернутое изображение объектов эндоскопического исследования,которое затем передается системой переноса изображения (световодом, линзовыми оборачивающими системами) напроксимальный конец эндоскопа либонепосредственно фиксируется светочувствительным слоем (кино-фотопленкой,видиконом телевизионной камеры, элементом ПЗС и т.д.).Ход лучей света через объектив отточек предмета, расположенных на оптической оси и вне ее, и поведениелучей на оптических поверхностях линзпоясняется чертежом.Ввиду того, что показатель преломления отрицательной плосковогнутойлинзы 5 превышает показатель преломления двояковыпуклой линзы 11, плоскопараллельный компонент 1 обладаетотрицательной оптической силой, чтопозволяет не только уменьшить уголполя зрения для силовой части объектива, но и вносит составляющую кри"визны поверхности изображения со зна"ком, противоположным знаку силовогоплоскопараллельного компонента 2, врезультате чего уменьшается искривленность поверхности изображения,формируемого объективом.Кроме того, при выполнении линзы1 шаровой уменьшается трудоемкостьизготовления объектива, так как нетребуется дополнительной механическойобработки шаровой линзы 11, и упрощается(ввиду облегчения центровки концентрической линзы) ее монтаж присборке объектива,Формула изобретения1. Объектив эндоскопа, выполненныйв виде моноблока, содержащего шесть2, Объектив эндоскопа по и, 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что 15 первая линза выполнена шяровои 4 Х 7 71 Составитель В,АрхиповРедактор Л.Веселовская Техред М,Дидык Корректор Э,Лонч Тираж 446 Подписное Вака арственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Г Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 155 склеенных между собой линз, первая иэ которых положительная, вторая - вог-, нутоплоская, третья - плосковыпуклая, четвертая - двояковогнутая, пятая- двояковыпуклая концентрическая с равными по абсолютной величине радиусами кривизны, шестая - вогнутоплоская, и апертурную диафрагму, причем показатель преломления материала третьей и пятой линз превьпдает показатель преломления материала четвертой и шестой линз, а апертурная диафрагма размещена на плоской поверхности третьей линзы, о т л и ч а ю щ и й с я 7540 6тем, что, с целью увеличения относительного отверстия и угла поля зрения, перед первой линзой установленысклеенные с ней плоскопараллельнаяпластина и плосковогнутая линза, показатель преломления которой превьппает показатель преломления первой липэы, при этом первая линза выполненаконцентрической с равными по абсолютной величине радиусами кривизн:.