Оптическая система устройства стыковки световодов Советский патент 1989 года по МПК G02B6/26 G02B6/32 

. /

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к оптическим системам, служащим для стыковки световодов, например, в эндоскопах, j предназначенных для осмотра и фотографированиях различных полостей и биологических каналов тела человека, и может быть также использовано в оптических устройствах, вьшолняющих ю аналогичные функции в технике.

Цель изобретения - повьшение числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшение световых потерь и поперечных размеров.

На фиг.1 изображена принципиаль- ная оптическая схема устройства стыковки световодов; на фиг.2 - график зависимости изменения выходной апертуры А от апертуры на входе А для 20 осевой точки; на фиг.З - то же,для точки, смещенной относительно оси на

1 мм ( мм).

Оптическая система устройства стыковки световодов, например, в эн- 25 доскопах, содержит подводящий световод 1, три положительные линзы 2 - 4, вторая 3 из которых - двояковыпуклая, преимущественно шаровая, третья 4 - выполнена выпукло-плоской 30 с толщиной, превьшающей радиус кривизны выпуклой поверхности, перед двояковыпуклой линзой 3 установлена плоско-выпуклая линза 2. При этом плоские поверхности линз 2 и 4 обра- 35 щены к торцам ближайших к ним свето- водов 1 и 5. Задний фокус линзы 2 совмещен с передней гйавной плоскостью HI двояковьшуклой линзы 3, с задней (главной) плоскостью Н, кото- до рой совмещен передний фокус выпукло- плоской линзы 4, приклеенной к входному торцу высокоапертурного волоконно-оптического световода 5, уложенного, например, внутри эндоскопа. 45

Оптическая система устройства стыковки световодов работает следующим

образом.

Пучки света от источника света (не показан), пройдя через волоконно-JQ оптический с невысокой апертурой световод 1, выходят из его выходного торца (к которому приклеена плоской

стороной плоско-выпуклая линза 2), имея телецентрический ход главных лучей. Преломляясь на выпуклой поверхности линзы 2, главные лучи идут в направлении к заднему фокусу F, этой линзы, который совмещен с передним фокусом F, выпукло-плоской линзы 4, лежащим в совмещенных главных плоскостях Н и Н , и далее без изменения направления - к линзе 4.

Преломляясь на выпуклой поверхности линзы 4, пучки света выходят под большими апертурными углами СГ , чем на входе в оптическую систему э (перед линзой 2), а главные лучи имеют телецентрический ход, что обеспечивает оптимальное прохождение пучков лучей света через высокоапер- турный световод 5, повьш1ая эффективность стыковки световодов.

Оптическая система имеет следующие оптические характеристики: увеличение 0,574, апертура на входе - 0,5, на выходе - 0,9.

Из графиков (фиг.2, 3) видно, что на выходе системы происходит увеличние апертуры, приводящее к увеличению освещенности, соответствующему отношению квадратов значений апертуры на входе и выходе системы.

Формула изобретения

Оптическая система устройства стыковки световодов, содержащая две положительные линзы, задний фокус первой из которой оптически сопряжен с передним фокусом второй, о т л и - чающаяся тем, что, с целью повьщ1ения числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшения световых потерь и поперечных размеров, первая линза выполнена плосковыпуклой, вторая - выпуклоплоской, между первой и второй линзами установлена двояковыпуклая линза преимущественно шаровая, так что ее передняя главная плоскость проходит через задний фокус первой линзы, а задняя - через передний фокус второй линзы, при этом толщина второй линзы превьш1ает радиус кривизны ее вьтуклой поверхности.

-0.9

0.9

Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано для стыковки световодов, например, в эндоскопах медицинского назначенияJ Цель изобретения - повышение числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшение световых потерь и поперечных размеров. Пучок света из выходного торца световода 1 поступает на плосковыпуклую линзу 2 и после преломления направляется к двояковыпуклой линзе 3. Передняя главная плоскость линзы 3 проходит через задний фокус линзы 2, а задняя главная плоскость линзы 3 - через передний фокус вьтукло-плоской линзы 4. 3 ил.

Фив. 2

Фие.З