RU2079151C1 - Оптическая система устройства стыковки световодов - Google Patents
Оптическая система устройства стыковки световодов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079151C1 RU2079151C1 RU94003922A RU94003922A RU2079151C1 RU 2079151 C1 RU2079151 C1 RU 2079151C1 RU 94003922 A RU94003922 A RU 94003922A RU 94003922 A RU94003922 A RU 94003922A RU 2079151 C1 RU2079151 C1 RU 2079151C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lenses
- optical system
- group
- focus
- light
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Endoscopes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для стыковки световодов, например, в эндоскопах медицинского назначения. Оптическая система устройства стыковки световодов, например, в эндоскопах, содержит две группы линз 1, 2, разделенных воздушным промежутком так, что задний фокус первой группы линз 1 совмещен с передним фокусом второй группы линз 2. В переднем фокусе первой группы линз 1 и в заднем фокусе второй группы линз 2 размещены выходной торец подводящего и входной торец приемного световодов 3 и 4 соответственно. Крайние линзы 5, 8 обращены к торцам ближайших к ним световодов 3, 4 плоскими сторонами, а внутренние линзы 6, 7 обращены выпуклыми сторонами навстречу. 3 ил.
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для стыковки световодов, например, в эндоскопах медицинского назначения.
Оптические системы стыковки световодов, в том числе в эндоскопах, известны. Все они служат для согласования апертур пучков света подводящего световода и световода, уложенного внутрь прибора (эндоскопа). Например, оптическая система /1/ содержит две двояковыпуклые шаровые линзы. Однако эта оптическая система имеет значительные потери света (из-за отражения от поверхности линз) и ограниченную область применения из-за больших поперечных размеров линз.
Указанные недостатки в меньшей степени присущи оптической системе устройства стыковки световодов /2/, являющейся ближайшим аналогом к изобретению.
Эта система содержит две группы линз, разделенных воздушным промежутком так, что задний фокус первой группы совмещен с передним фокусом второй группы. При этом в переднем фокусе первой группы линз и в заднем фокусе второй группы линз размещены выходной торец подводящего и входной торец приемного световодов соответственно, причем каждая группа в свою очередь состоит из двух положительных плосковыпуклых линз, при этом крайние линзы оптической системы обращены к торцам ближайших к ним световодов плоскими сторонами.
Однако и этому устройству присущи существенные недостатки, заключающиеся в увеличенных потерях света на отражение от выпуклых поверхностей второй и третьей линз (из-за неблагоприятной ориентировки к ходу лучей света) и неравномерности распределения освещенности, связанной с наличием большой сферической аберрации в каждой из групп линз.
Данное изобретение решает задачу повышения эффективности стыковки за счет снижения потерь света на отражение и повышения равномерности распределения освещенности за счет снижения сферической аберрации.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в оптической системе устройства стыковки световодов, например в эндоскопах, содержащей две группы линз, разделенных воздушным промежутком так, что задний фокус первой группы совмещен с передним фокусом второй группы, при этом в переднем фокусе первой группы линз и в заднем фокусе второй группы линз размещены соответственно выходной торец подводящего и входной торец приемного световодов, причем каждая группа в свою очередь состоит из двух положительных плосковыпуклых линз, при этом крайние линзы оптической системы обращены к торцам ближайших к ним световодов плоскими сторонами. Согласно изобретению внутренние линзы оптической системы обращены выпуклыми сторонами навстречу и расположены друг от друга на расстоянии, не превышающем величины наименьшего фокусного расстояния линзы, входящей в состав оптической системы.
Таким образом, сущность настоящего изобретения заключается в снижении потерь света от отражения и повышении равномерности освещения за счет оптимизации хода лучей света в оптической системе, в частности, путем обеспечения малых углов лучей света с нормалями к оптической поверхности линз.
На фиг. 1 принципиальная схема оптической системы устройства стыковки световодов; на фиг. 2 таблица конструктивных данных оптического устройства стыковки световодов; на фиг. 3 графики поперечных аберраций оптических систем предлагаемого устройства и прототипа, работающих в одинаковых условиях, а именно: каждая из оптических систем имеет увеличение, равное V -0,54, при этом расстояние вдоль оси между торцами подводящего и приемного световодов составляет 11,8 мм.
Оптическая система устройства стыковки световодов, например в эндоскопах, содержит две группы линз 1, 2 (фиг. 1), разделенных воздушным промежутком так, что задний фокус первой группы линз 1 совмещен с передним фокусом F2 второй группы линз 2, при этом в переднем фокусе F1 первой группы линз 1 и в заднем фокусе второй группы линз 2 размещены выходной торец подводящего и входной торец приемного световодов 3, 4 соответственно. Причем каждая группа линз 1, 2 в свою очередь состоит из двух положительных плоских выпуклых линз 5, 6 и 7, 8. При этом крайние линзы 5, 8 оптической системы обращены к торцам ближайших к ним световодов 3, 4 плоскими сторонами, а внутренние линзы 6, 7 оптической системы обращены выпуклыми сторонами навстречу. Для получения малых диаметров линз 6, 7 они расположены друг от друга на расстоянии, не превышающем величины наименьшего фокусного расстояния линзы 8, входящей в состав оптической системы.
Работа оптической системы устройства стыковки световодов заключается в следующем.
Пучки света (фиг. 1) от источника света (на чертеже не показан), пройдя через волоконно-оптический с невысокой апертурой световод 3, выходят из его выходного торца, имея телецентрический ход главных лучей, попадают на плосковыпуклую линзу 5 и далее на плосковыпуклую линзу 6, образующих первую группу линз 1, в переднем фокусе F1 которой размещен выходной торец подводящего световода 3. После линзы 6 лучи света выходят параллельными пучками, а главные лучи проходят через задний фокус первой группы линз 1, который расположен за (вблизи) выпуклой поверхности линзы 6 и совмещен с передним фокусом F2 второй группы линз 2, состоящей из выпуклоплоских линз 7, 8. В заднем фокусе второй группы линз 2 размещен входной торец приемного световода 4, на котором концентрируются лучи света, прошедшие через оптическую систему. При этом ориентировка линз 5, 6 плоскими сторонами к световоду 3, а линз 7, 8 плоскими сторонами к световоду 4 позволяет получить более равномерное распределение освещенности по всему полю, чем в известных системах, благодаря малой величине сферической аберрации, присущей предложенной системе. Еще большему снижению сферической аберрации способствует также выполнение линз 6, 7 из стекла с высоким показателем преломления, равным, например, 1,82 (марка ТБФ10). Крайние линзы системы, имеющие соприкосновение с внешней средой, желательно выполнять из стекла с хорошими механическими и физико-химическими свойствами, например, из стекла марки K8. Следует сказать, что выполнение в линзах 5 8 одной стороны плоской способствует снижению стоимости изготовления линз.
Таким образом, в изобретении обеспечивается повышение освещенности (за счет снижения потерь света на отражение) ввиду малых углов, образующихся между лучами пучков света и нормалями к оптическим поверхностям линз, увеличивается равномерность освещенности торца приемного световода (из-за снижения сферической аберрации оптической системы).
Изобретение найдет применение в осветительном тракте эндоскопов, используемых для визуальных наблюдений и при выполнении фото-кино-телевизионных съемок.
Claims (1)
- Оптическая система устройства стыковки световодов, содержащая две группы линз, разделенных воздушным промежутком, при этом задний фокус первой группы линз совмещен с передним фокусом второй группы линз, в переднем фокусе первой группы линз и в заднем фокусе второй группы линз размещены соответственно выходной торец подводящего и входной торец приемного световодов, причем каждая группа состоит из двух положительных плосковыпуклых линз, крайние линзы оптической системы обращены к торцам ближайших к ним световодам плоскими поверхностями, отличающаяся тем, что внутренние линзы оптической системы обращены выпуклыми поверхностями навстречу друг другу и расположены на расстоянии друг от друга, не превышающем величины наименьшего фокусного расстояния линзы, входящей в состав оптической системы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94003922A RU2079151C1 (ru) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Оптическая система устройства стыковки световодов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94003922A RU2079151C1 (ru) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Оптическая система устройства стыковки световодов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94003922A RU94003922A (ru) | 1995-09-27 |
RU2079151C1 true RU2079151C1 (ru) | 1997-05-10 |
Family
ID=20152114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94003922A RU2079151C1 (ru) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Оптическая система устройства стыковки световодов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2079151C1 (ru) |
-
1994
- 1994-02-02 RU RU94003922A patent/RU2079151C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент Великобритании N 2145534, кл. G 02В 6/36, 1984. 2. Патент США N 4294511, кл. G 02В 6/38, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6385371B1 (en) | Optical system including coupling for transmitting light between a single fiber light guide and multiple single fiber light guides | |
US4671630A (en) | Illuminating optical system for endoscopes | |
EP0307487B1 (en) | Collimator lens for optical fiber | |
EP0038563A3 (en) | Optical system with high coupling efficiency, in particular for attenuation measurement apparatuses employing the back-scattering technique | |
EP1168012A3 (en) | Coupling optical fibers with aspheric collimator lenses | |
GB1571909A (en) | Optical-fibre coupling device | |
US3912364A (en) | Mixer for optical waveguide bundle | |
JP2002186578A (ja) | ライトガイドおよび内視鏡 | |
JP2000206359A (ja) | 光ファイバ結合装置 | |
US20170017040A1 (en) | Collimating lens | |
US4830458A (en) | Apparatus for connecting an endoscope or technoscope comprising light-guiding fiber-optic bundles to a light guiding cable and a method for the manufacture thereof | |
RU2079151C1 (ru) | Оптическая система устройства стыковки световодов | |
EP0184432A2 (en) | Optical coupler | |
US10441148B2 (en) | Illumination lens and illumination optical system for an endoscope | |
CN208969319U (zh) | 一种出射光直径为200mm的高远心度平行光源 | |
JP2004513386A (ja) | 有限な直径の開口部を通してのみ接近可能な遠隔物体の画像を提供するための装置 | |
US4747651A (en) | Three-way start splitter for optical wave guides | |
US6469835B1 (en) | Optical collimator with long working distance | |
CN217034420U (zh) | 一种光纤耦合观察镜 | |
CN219349262U (zh) | 内窥镜光源装置及*** | |
CN116931200B (zh) | 一种400g dr4光器件 | |
SU1451632A1 (ru) | Оптическа система устройства стыковки световодов | |
RU2179405C2 (ru) | Оптическая система эндоскопа | |
RU2803715C1 (ru) | Устройство ввода некогерентного излучения в световод | |
RU2805372C1 (ru) | Устройство ввода от источника некогерентного излучения в световод |