Объектив эндоскопа Советский патент 1987 года по МПК G02B13/22 G02B23/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к объективам для особо тонких эндоскопов, преимущественна с диаметром волоконно-оптического жгута визуального канала до 1,5 мм, и мржет быть использовано для передачи изображений на входной торец жгута при наблюдении неподвижных или перемешающихся объектов.

Цель изобретения - повьпиение технологичности за счет самоцентрирования компонентов, увеличения угла поля зрения, и уменьшения хроматизма при телецентрическом ходе главных лучей в пространстве изображений.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема объектива.

Объектив содержит плоскопараллельную пластину 1, объемную апертурную диафрагму в виде диска 2 из непрозрачного материала с отверстием в центре, положительную линзу в виде :шара 3. Пластина 1, диск 2 и шар 3

оклеены между собой так, что шар 3

.1

соприкасается с краями отверстия

диска 2, а в полости отверстия диска 2 слой клея образует отрицательную линзу 4. Объектив располагается на оптической оси волоконно-оптического жгута 5. При склейке объектива все его оптические элементы автоматически самоцентрируются.

Процесс склейки .производится следующим образом.

На плоскопараллельную пластину 1 устанавливается объемная диафрагма 2 в отверстие которой предварительно вводится клей, шар 3 .кладется на диафрагму 2 и сверху прижимается грузом до затвердевания клея, при этом часть клея выдавливается из отверсти диафрагмы, уЦрочняя соединение всего компонента, а между пластиной 1 и шаром 3 формируется отрицательная лин. за 4, причем все дефекты на сопрягаемых поверхностях пластины и шара заполняются клеем, что способствует повьш1ению качества формируемого объективом изображения.

Увеличение угла поля зрения предлагаемой системы происходит за счет того, что телецентричность объектива обеспечивается одним единственным компонентом и тем, что перед фокусирующим оптическим элементом - шаром 3 - расположена не только плоскопараллельная пластина 1, но и отрицательная линза 4 и все эти оптические элементы расположены в порядке возрастания их показателей преломления.

Кроме того, отрицательная линза 4 уменьшает хроматизм и улучшает энергетические показатели системы за счет увеличения заднего отрезка и уменьшения влияния рассеянного света

от микронеровностей последней поверхности шара 3 на формирование изображения, т.е. повьш1ается контраст изображения. Увеличение заднего отрезка .также способствует лучшей конструктинной компоновке системы.

Форма, размеры и материалы оптических элементов выбираются таким образом, чтобы обеспечивался телецентрический ход главных лучей в пространстве изображений.

И .р им е р. Фокусное расстояние предлагаемого объектива 0,399 мм, угол поля зрения 90°, относительное отверстие 1:4, задний фокальный отрезок 0,296 мм. Аберрации системы за исключением хроматизма специально не исправляются, так как не превышают значений, соответствующих критерию Марешаля, В центре поля зрения

поперечные аберрации не превышают 0,003 мм, при угле наклона лучей 58 не более 0,08 мм.

Наиболее оптимальным показателем преломления шара 3 является 1,7 , так как в этом случае обеспечиваются следующие основные характеристики системы: угол поля зрения 51-127 и достаточно большая величина заднего отрезка 0,5-0,65 фокусного расстояния (для диаметра волоконно-оптического жгута 1 мм). Применение шара с показателем преломления, меньшим 1,,7, ведет к очень сильному возрастанию угла поля зрения,

ухудшению качества изображения за

счет увеличения аберраций. Применение материала шара с показателем преломления, большим 1,95, ведет к значительному уменьшению угла поля зрения,

затрудняющему работу наблюдателя, и увеличению выходного диаметра прибора за счет увеличения диаметра шара, значительно превосходящего диаметр волоконно-оптического жгута,

.

Формула изобретения

Объектив эндоскопа, содержащий плоскопараллельную пластину, апертур3 13394744

ную диафрагму, первую линзу и вторуюапертурной диафрагмы н приклеенного положительную линзу, о т л-и ч а ней, первая линза выполнена отрица- щ и и с я тем, что, с целью, повыше-тельной в виде слоя клея в полости ния технологичности за счет самодент отверстия апертурной диафрагмы между рирования компоненто.в, увеличения уг-плоскопараллельной пластиной и шала поля зрения и уменьшения хрома- :ром, причем показатели преломления тизма при теледентрическом ходе глав-п,, п и п, соответственно, плоско- ных лучей в пространстве изображений,параллельной пластины, клея и шара апертурная диафрагма выполнена в виде,Q , выбраны .из соотношений непрозрачного диска с отверстием,п , п п ; вторая тшнза выполнена в виде шара, соприкасаюш;егося с краями отверстия1,7 ri, 6 1,95,

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для передачи изображений на входной торец жгута при наблюдении неподвижных или перемещающихся объектов. Цель изобретения - повышение технологичности устр-ва за счет самоцентрирования компонентов, увеличение угла поля зрения и уменьшение - хроматизма при телецентрическом ходе главных, лучей в пространстве изображений. Апертурная диафрагма 2 объектива представляет собой непроз- рачньй диск с отверстием, краями соприксающимся с положительной линзой в виде шара 3. Полость отверстия заполнена клеем, образующим отрицательную линзу 4, уменьшающую влияние рассеянного света от микронеровностей поверхности шара 3 на формирование изображения. Объектив располагают на оптической оси волоконно-оптического жгута 5. Приведено соотношение, связывающее показатели преломления плоскопараллельной пластины 1, клея линзы 4 и шара 3. 1 ил. W 00 00 со | 4:;