DE2904036B2 - Optisches System für ein Endoskop - Google Patents
Optisches System für ein EndoskopInfo
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- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
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- G02B23/2423—Optical details of the distal end
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Description
Tabelle | +4,56 |
η | +1,1656 |
ri | OO |
OO | |
γα | 00 ilris) |
ri | OO |
/6 | -1,1656 |
η | -7,8168 |
's | +2,2848 |
Γ, | -2,7847 |
r\o | +2,3935 |
r\\ | -34,5036 |
r\i |
d, | 0,62 |
di | 0,45 |
d3 | 0,89 |
d4 | 0,27 |
ds | 0,0 |
dt | 0,89 |
di | 0,09 |
di | 0,36 |
di | 0,98 |
d\o | 0,09 |
du | 0,8 |
1,51633
n2 1,6968
n3 1,6968
"Aa
"4*
1,78472
1,6968
n5 1,6968
v, 64,0
v, 55,6
V3 55,6
v4a 25,7
V4* 55,6
V5 55,6
wobei mit r die Krümmungsradien der brechenden Oberflächen, mit d die Linsendicken, mit η die
Brechungsindizes für die Natrium (/-Linie und mit ν die Abbe Streuungszahlen bezeichnet und durch Indizes in der Reihenfolge von vorne nach hinten
numeriert sind.
Die Erfindung betrifft ein optisches System für ein Endoskop, mit einem Objektivsystem, das ein Linsensystem vom Typ eines umgekehrten Teleobjektivs so
aufweist mit einer vorderen negativen Linse und einer hinteren positiven Linse und einer zwischen der
vorderen negativen Linse und der hinteren positiven Linse befindlichen Blende für die Fokussierung eines
Bildes auf einer vorderen Stirnfläche eines Glasfaserbündeis zur Übertragung eines Bildes.
Bei dem bekannten optischen System dieser Art (DE-AS 25 35 908) besteht die Möglichkeit, den Blickoder Bildwinkel des Objektivs dadurch zu vergrößern,
daß der Außendurchmesser des Linsenscheitels, der ein Blick- oder Bildfenster begrenzt, vergrößert wird. Dies
hat jedoch eine Vergrößerung des Durchmessers des Endoskops zur Folge, die insbesondere dann unerwünscht ist, wenn das Endoskop für medizinische
Zwecke benutzt und in diesem Zusammenhang in den Patienten eingeführt werden soll.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, daß bekannte optische System so weiterzubilden, daß es
einen weiten Blick- oder Bildwinkel aufweist, ohne daß sein Blick oder Bildfenster einen großen Durchmesser
erhalten muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zwischen der vorderen negativen Linse und der Blende eine planparallele Platte angeordnet ist
Die Verwendung von planparallelen Platten ist zwar ganz allgemein bekannt (»Technische Optik«, G.
Schroeder, 1974), jedoch dient sie in diesen Fällen zur axialen Bildversetzung oder Parallelversetzung und
nicht als optisches Element zur Schaffung eines zweiten Bildwinkels bei kleinem Systemdurchmesser.
Der Unteranspruch ist auf eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsvorschlags gerichtet, bei der
hinter einer konvex-konkaven Linse, die nach vorne zu konvex gewölbt ist und vor der Blende die planparallele
Platte angeordnet ist, während hinter der Blende eine nach hinten konvex gewölbte positive Linse, bestehend
aus einer bikonvexen, negativen Linse von einer bikonvexen positiven Linse angeordnet ist sowie eine
positive Linse.
Φ =
wobei Φι die Vergrößerung der vorderen Linse G1, Φ2
die Vergrößerung der hinteren Linsenanordnung G 2, GZ und eder Abstand zwischen den Hauptpunkten des
Linsensystems bedeuten.
Es sei nun angenommen, daß die gesamte Vergrößerung Φ urn* die Vergrößerung Φ2 der hinteren
Linsenanordnung konstant sind, also
Φ, (1 - e Φ2) = Φ - Φ2 = K (konstant).
Daraus folgt
Daraus folgt
*i=r
r, +4,56
r2 +1,1656
/3 °°
r2 +1,1656
/3 °°
0,62
0,45
0,89
0,45
0,89
!0
15
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausföhrungsbeispiele näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt
F»g,l eine Längsschnittansicht einer Ausföbrungsform
des optischen Systems, und
Fig,2 eine Längsschnittansjcht einer anderen AUS'
führungsform des optischen Systems.
F i g. 1 zeigt ein Linsensystem, bestehend aus einer vorderen Linsenanordnung, die sich aus einer negativen
Linse G1, welche nach vorne zu konvex gewölbt ist, und
einer Blende ^? zusammensetzt, und einer feinteren
Linsenanordnung, die sich aus einer positiven Linse G 2 und einer hinter dieser befindlichen verkitteten linse
G3 zusammensetzt Die verkittete Linse GZ besteht ihrerseits aus einer Linse GZa sichelförmigen Querschnitts,
die nach vorne konvex gekrümmt ist und einer positiven bikonvexen Linse G Zb. Diese Linsen bilden
ein an sich bekanntes Linsensystem vom Typ eines umgekehrten Teleobjektivs. Zwischen der vorderen
negativen Linse Gl und der Blende S ist eine parallele
Platte G 4 angeordnet Die negative Linse G1 dient als
Blickfenster, das sich oben auf dem Endoskop befindet, das mit diesem linsensystem ausgestattet ist Das durch
das Linsensystem fokussierte Bild befindet sith in der
Ebene P, in der die vordere Bildempfangsebene oder das Ende eines Glasfaserbündels B liegt Die vordere
Linsenanordnung kann aus mehr als einem Linsenelement aufgebaut sein.
Der durch die oben beschriebene Anordnung erzielte Vorteil wird im folgenden im einzelnen erläutert
Wenn die planparallele Platte G 4 in dem Linsensystem nicht vorhanden wäre, dann würde die Vergrößerung
Φ durch die folgende Formel gekennzeichnet:
25
30
35
40
45
Φ,<0, Φ2>0, Φ-Φ2>0, Ι-ίΦ2<0,
dann wird, je größer e ist, |Φι | um so kleiner, und je kleiner e ist |Φι | um so größer.
Mit anderen Worten, wenn die Vergrößerung Φ\ der negativen Linse G1, die als Blick- oder Betrachtungsfenster dient vergrößert wird, dann verringert sich der
Abstand d zwischen der hinteren Oberfläche der
50
55 negativen Linse G1 und der Plende S (entsprechend
dem e), und die negative Linse GJ rockt näher an die
Blende S heran. Auf diese Weise wird es also möglich, den Außendurchmesser dvr Linse G i zu verkleinern.
Da jedoch andererseits die Vergrößerung Φ\ der Linse G1 vergrößert wird, wird es schwierig, Abbildungsfehler, insbesondere Verzerrungen, zu korrigieren. Wenn
andererseits die Vergrößerung Φ, der Linse Ol
abnimmt, vergrößert sich der Abstand d, und der1
Außendurchmesser der Linse G1 wird größer, so daß
die Korrektur von Abbildungsfehlern erleichtert wird.
Im Gegensatz zu der obigen Anordnung ohne planparallele Platte G 4 ist zwischen der vorderen
negativen Linse Gi und der Blende Sbei der in Fig, 1 gezeigten Ausführungsform eine planparallele Platte
G4 vorgesehen. Ungeachtet dessen, daß die Vergrößerung
Φι der negativen Linse G1 klein und der Abstand d
vergleichsweise groß ist läßt sich der Außendurchmesser der linse Gi, wie im folgenden erläutert
verkleinern. Da die planparallele Platte GA vor der
Blende S angeordnet ist übt sie auf die Lichtstrahlen, die schräg auf die Linse Gi auftreffen, eine starke
Richtungswirkung aus. Die von der tuende S zur Linse
G1 schräg verlaufenden Lichtstrahlen werden von der
Platte G 4 gebrochen, und ihr Abstand von der optischen Achse wird an der Linse Gi verringert
Dementsprechend läßt sich der Außendurchmesser der Linse Gi verkleinern.
Der maximale Außendurchmesser des Objektivs des Endoskops wird durch den Außendurchmesser des
Blickfensters am vorderen Ende des Endoskops bestimmt Daher kann der vordere Endteil des
Endoskops, der als Objektiv enthält kompakt ausgebildet werden, indem der Außendurchmesser der vorderen
Linse Gi des Objektivs durch Verwendung der planparallelen Platte G 4 verkleinert wird
Die planparallele Platte G 4 läßt sich durch eine Linse
ersetzen, die keine Vergrößerung bewirkt Diese nicht vergrößernde Linse, auf die hier Bezug genommen wird,
soll die planparallele Platte gewissermaßen enthalten. Es wird darauf hingewiesen, daß der Brechungsindex
der nicht vergrößernden Linse um so größer ist je größer die Brechungswirkung der hier verwendeten,
nicht vergrößernden Linse ist
In F i g. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt die im folgenden unter Bezugnahme auf die Tabelle
beschrieben wird.
Der Aufbau der zweiten Ausführungsform ist in F i g. 2 dargestellt deren detaillierten Daten sich in der
unten gegebenen Tabelle I befinden. Hinter der konvex-konkaven oder sichelförmigen Linse L1, die
nach vorne zu konvex gewölbt ist und vor einer Blende 5 Hegt befindet sich üine nicht vergrößernde Linse L 2.
Hinter der Blende 5 sind eine positive Linse LZ, die nach hinten zu konvex gewölbt ist ferner eine verkittete
Lir,3e l4, bestehend aus einer bikonvexen, negativen Linse L4a und einer bikonvexen positiven linse L 4b,
und eine positive Linse L 5 angeordnet und zwar in der genannten Reihenfolge.
1,51633
1,6968
64,0
55,6
Forlsct/unu
-1.1656
-7,8168
-7,8168
+ 2.284X
-2.7847
+ 1.WIi
.14.5(06
-2.7847
+ 1.WIi
.14.5(06
rf, 0.27
(U 0.0
<k 0.89
rf; 0.09
(I. 0.36
</, 0.1JX
i/,„ 0.09
«/ : 0.8
''-1,I
1.6968
1.78472 1,6968
1,6968
v.i 55,6
v,„ 25.7
ι·ι/. 55.6
v< 55.6
In der Tabelle sind die Krümmungsradien der
brechenden Oberflächen mit r. die l.insendicken mit d.
die Brechungsindizes für die Natrium c/-Lin;e mit η und
die Abbe Streuungszahlen mit ν bezeichne; und durch Indizes in der Reihenfolge von vorne nach hinten
numeriert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der
Blickwinkel des Objektivs größer als 105 . und der Au8endu;chmesser der Linse Z-I ist. wie aus Fig. 2
ersichtlich, klein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:1, Optisches System for % Endoskop, mit einem Objektivsystem, das ein linsensystem vom Typ eroesuiagekehrteri,Teleobjektivs au^eist mit einer vorderen negativen Unse und einer hinteren positiven Linse und einer zwischen der vorderen negativen Linse und der hinteren positiven linse befindlichen Blende für die Fokussierung eines BiJdes auf einer vorderen (Stirnfläche eines Glasfaserbündels zur Übertragung eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vorderen negativen Linse (Gl) und der Blende (S) eine planparallele Platte (O 4) angeordnet ist,
- 2. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Werte:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1329478A JPS54107182A (en) | 1978-02-08 | 1978-02-08 | Endoscope optical system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2904036A1 DE2904036A1 (de) | 1979-08-09 |
DE2904036B2 true DE2904036B2 (de) | 1981-04-02 |
DE2904036C3 DE2904036C3 (de) | 1981-11-12 |
Family
ID=11829162
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19797902902 Expired DE7902902U1 (de) | 1978-02-08 | 1979-02-02 | Optisches system fuer ein endoskop |
DE19792904036 Expired DE2904036C3 (de) | 1978-02-08 | 1979-02-02 | Optisches System für ein Endoskop |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19797902902 Expired DE7902902U1 (de) | 1978-02-08 | 1979-02-02 | Optisches system fuer ein endoskop |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS54107182A (de) |
DE (2) | DE7902902U1 (de) |
GB (1) | GB2017330B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3414713A1 (de) * | 1983-04-18 | 1984-10-25 | Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Okular- und photographiervorrichtung fuer ein faserskop |
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CN107390358A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-11-24 | 北京凡星光电医疗设备股份有限公司 | 内窥镜适配器加长装置光学*** |
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JPS5121835A (de) * | 1974-08-14 | 1976-02-21 | Olympus Optical Co | |
JPS5515004B2 (de) * | 1974-10-15 | 1980-04-21 | ||
JPS5515005B2 (de) * | 1974-10-26 | 1980-04-21 |
-
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