Оптическая система эндоскопа

 

(72) Автор изобретения

А. И. Молев (71) Заявитель

Всесоюаннй науино-исследоаательский инс тут ьаьо медицинского приборостроения (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭНДОСКОПА

Изобретение относится к медицинс. кой технике, а именно к оптическим системам эндоскопов, и найдет применение в эндоскопах - приборах, пред. назначенных для осмотра и фотографирования различных полостей и биологи- ческих каналов тела человека. Изобретение может быть использовано также в оптических устройствах; выполняющих аналогичные функции в технике.

Известны оптические системы эндоскопов.

Они состоят из головного объектива, системы для переноса изображения, -окуляра . Наиболее высокое качество изображения обеспечивают эндоскопы, в которых применены линзовые системы для переноса изображения. При этом из-за высокой технологичности конструкции в крупносерийном производстве ро предпочтение отдается системам для передачи изображения, в которых поми» мо простых Ilo конструкции оборачивающих систем содержится оптическое уст2 ройство, компенсирующее аберрации простых оборачивающих систем.

Известна оптическая система цистоскопа, содержащая объектив, оборачивающие системы, включающие компенсатор аберраций, состоящий из двух.положительных, двух склеенных из двояковыпуклой линзы и отрицательного ме- ниска .компонентов, коллективы и окуляр (1 ).

Недостатком этой системы является то, что из-за больших воздушных про-. межутков между оптическими компонентами, не позволяющих полностью использовать иммерсионные свойства среды, не-обеспечивается необходимая освещенность изображения.

Известна оптическая система эндо" скопа, содержащая головной объектив, оборачивающие системы, размещенные между ними коллективы и окуляр (2 .

Недостатком известной системы является то, что вследствие неустранимых аберраций, в частности астигмаформула изобретения

3 9989 тизма по полю зрения (при исправленной сферической аберрации), не обеспечивается достаточно. высокое качество изображения, предопределяемое малой толщиной двояковогнутой линзы афокального коррекционног элемента.

Особенно велик астигматизм в длинных оптических системах эндоскопов, в ко. торых используются несколько простых . по конструкции (с неисправленными по- 16 ложительным.астигматизмом и отрицательной сферической аберрацией) оборачивающих систем, а также в оптических системах эндоскопов, головной объектив и окуляр которых имеют также не- 1s исправленные положительный астигма" тизм и отрицательную сферическую аберра цию.

Кроме того, из-за наличия, по крайней мере, в одной из оборачивающих щ систем девяти, а в других по восьми оптических деталей, усложняется конструкция и увеличивается себестоимость оптической системы.

Цель изобретения - снижение астиг- 2s матизма по полю зрения с одновременным упрощением конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в оптической системе эндоскопа, содержащей головной объектив, обора- щ чивающие системы, размещенные между ними коллективы и окуляр, одни из оборачивающих систем выполнены в виде склейки из двух двояковыпуклых и размещенной между ними двояковогнутой ст4Ьн<невидной линз, а. другие .- в виде двух плосковыпуклых линз, ориентиро-. ванных выпуклостями навстречу. друг другу, при этом по обе стороны склейки установлены плоскопараллельные стержни, а каждый из коллективов вы, полнен в виде плосковыпуклой линзы.

На чертеже представлена принципиальная схема оптической системы эндоскопа.

Система содержит головной объектив

1, окуляр 2, несколько оборачивающих систем 3, размещенные между ними коллективы 4. Одни из оборачивающих систем 3 выполнены в виде склейки 5 из двух двояковыпуклых 6 и размещенной между ними двояковыпуклой стержневидной 7 линз, а другие - в виде плосковыпуклых линз 8, ориентированных выпуклостями навстречу друг другу, при этом по обе стороны склейки 5 установ- лены плоскспараллельные стержни 9, а каждый из коллективов 4 выполнен в виде плосковыпуклой линзы.

97 ф

Это позволяет в оптической системе эндоскопа улучшить качество иэображения путем снижения аберрации астигматизма по полю зрения (при исправленной сферической аберрации) и одновременно упростить конструкцию, сократив число оптических деталей, и как следствие этого, снизить себестоимость оптической системы эндоскопа. Это достигается благодаря тому, что одна (или несколько из оборачивающих систем одновременно выполняет функцию компенсатора сферической аберрации, астигматизма и хроматизма положения как остальных (простых) оборачивающих систем, так, если это необходимо, головного объектива и/или окуляра.

Число оборачивающих систем 3 и порядок их расположения относительно друг друга не играет существенной роли, так как каждая из оборачивающих систем 3 выполнена симметричной и в середине ее лучи света проходят параллельными пучками. Ориентировка плосковыпуклого коллектива 4 относительно склейки 5 также может бысть произвольной. Важно только выдержать симметричность расположения оптических элементов в системе передачи иэображения относительно ее середины, что обеспечит взаимное исключение поперечных аберраций в изображении внеосевых точек объекта.

Выполнение одной из оборачивающих систем 3 в виде склейки иэ двух двояковыпуклых б и двояковогнутой стержневидной 7 .линз позволяет компенсировать достаточно большую величину астигматизма, вносимую остальной частью оптической системы эндоскопа. Одна такая оборачивающая система позволяет компенсировать положительный астигматизм до величины 0,89 мм для линейного поля зрения 2,04 мм.

При общем числе оборачивающих систем, равном 5, световом диаметре линз

2,5 мм, длине оптической системы

350 мм и коэффициенте виньетирования пучков лучей света крайнего наклона равном 0,5, астигматиэм на краю поля зрения равен 0 дитр.

Оптическая система эндоскопа, содержащая головной объектив, оборачивающие системы, размещенные между ними коллективы и окуляр, о т л и ч а5 998997 4 ю щ а я с я тем, что, с целью улучше- по обе стороны склейки установлены ния качества иэображения эа счет кор- плоскопараллельные стержни, а каждый рекции астигматиэма ho полю зрения с иэ коллективов выполнен в виде flfloc одновременным упрощением конструкции, ковыпуклой линзы. одни из оборачивающих систем выполне- 5 Источники инФормации, ны в виде склейки из двух двояковы- принятые .во внимание при экспертизе пуклых и размещенной между ними двоя- 1. Авторское свидетельство СССР ковогнутой стержневидной линз, а дру- 1г 591789, кл. G 02 В 23/00, 1978. гие - в виде двух плосковыпуклых стержне- 2. Авторское свидетельство СССР видных линз, ориентированных выпукло- 1© к 591790, кл. 6 02 В 23/00, 1978 стями навстречу друг другу, при этом (прототип).

Составитель В. Андреев

Редактор В. Иванова Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан

Заказ 1151/69 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-- по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4