Светооптическая система осветительного устройства

 

Изобретение относится к светооптическим системам, служащим для освещения объектов при эндоскопических исследованиях, и может найти применение в эндоскопических приборах, предназначенных для осмотра и фотографирования различных полостей и биологических каналов тела человека. Цель изобретения - увеличение КПД и повышение надежности работы. Поверхность вогнутого зеркала 1, в фокусе которого установлен источник света 2, выполнена в виде параболоида вращения, на выходе которого установлен волоконно-оптический фокон 4, обращенный большим основанием 5 в сторону источника света 2, а меньшим основанием 6 к входному торцу волоконно-оптического световода 3. Такое выполнение обуславливает согласованность хода лучей и размеров светового пятна и апертуры части системы, расположенной перед световодом 3, с размерами торца и апертурой входного торца световода 3, что повышает эффективность использования светового потока. Повышение надежности обеспечивается благодаря отсечению фоконом 4 тепловой части спектра лучистого потока, исходящего от источника света. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 21 Ч 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4271472/24-07 (22) 29.06.87 (46) 15. 12.89. Бюл. Р 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (72) А.И.Молев (53) 666.124.5 (088.8) (56) Медицинская техника, 1987, У 1, с.25-30. (54) СВЕТООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОСВЕТИTEJIbH01 0 УСТРОЙСТВА, (57) Изобретение относится к светооптическим системам, служащим для освеценил объектов при эндоскопических исследованиях, и может найти применение в эндоскопических приборах, предназначенных для осмотра и *отографирования различных полостей и биологических каналов тела человека.

1(ель изобретения — увеличепие КПД и

ÄÄSUÄÄ 1529005 A 1

2 повышение надежности работы. Поверхность вогнутого зеркала 1, в дюкусе которого установлен источник света 2, выполнена в виде параболоида вращения, на выходе которого установлен волоконно-оптический фокон 4, обращенный большим основанием 5 в сторону источника света 2, а меньшим основанием 6 к входному торцу волоконно-оптического световода 3. Такое выполнение обуславливает согласованность хода лучеи и размеров светового пятна и апертуры части системы, расположенной перед светодиодом 3, с размерами торца и апертурой входного торца свзтодиода 3, что гговышает эпфективность использования светового потока. Повышение надежности обеспечивается, благодаря отсечению фоконом 4 тепловой части спектра лучистого потока, исходяцего от источника света ° 2 ил.

1529005!

1зобретение относится к медицинс— кой технике, в частности к светооптическии системаи, служаг!им для освещения объектов эндоскопического ис5 следования, и иожет быть использовано в эндоскопических приборах, предназначенных для осиотра и фотогрлАирования различных полостей и биологических канллов тела человека, а также 10 в светооптических устройствах, выполняющих аналогичные функции в технике.

1;ель изобретения — увеличение V, „" и повышение надежности работы устройства.

На Фиг.1 представлена оптическая схема устройства; на *иг.2 — то же, с использованиеи изогнутого волоконно-оптического фокона.

Светооптическая система осветительного устройства, преимущественно для эндоскопоп, содержит вогнутое зеркало 1 в виде парлболоидл пращения с установленным н его *oxyce источником светл 2, волоконно-опти- 25 ческий световод 3, волоконно-оптический фокон 4, помещенный íà оптической оси системы между источникои света 2 и входным торцом световода 3, причем больший торец Локона

4 является его входным торцом 5, рлсположенныи со стороны источника света 2. Рыходной торец 6 д>оконл 4 ориентирован в сторону световода 3. В качестве волоконно-оптического свето35 вода 3 используют нерегулярно уложенное стекловолокно с апертурой, равной приблизительно 0,5, и проклеенными торцами жгута. г окон 4 представляет собой волоконно-оптический элсмент с плоскими торцлии и с изменяющимся, например коническим, сечением вдоль направления распространения лучей света, обеспечивлющий в процессе распространения лучей света увеличение угла их наклона к оптической оси системы.

Рц выполнен из спеченного стекловолокка, выдерживающего высокую теи перлтуру нагрева. Причем, если серд50 цевинл волокнл выполнена из сте1слл млрки СПС, то фокон является xopoIIIHII теплофильтрои, поглощающим тепловую (инфракрасную) часть спектра. Рходной торец 5 Ьокона 4 имеет диаметр

D рлвный (или чуть больший) дил55

1 метру oepl:алл 1, а выходной торец

Ь вЂ” дплиотр В,, равный (или чуть меньший) дилиетру световодл 3. 1;ри этои фокон 4 пропускает .лишь лучи, плдлипие нл входной торец 5 под углами, не превышлюг!ими угол 1 .,=

Dg

+ P, где P — угол при верни( не конической жилы Локона 4 (угол конусности).

Теплоизоляционные свойствл системы можно значительно усилить, если нл поверхность зеркала 1 нанести теплопропусклюг!ее покрытие, л нл входной 5 и выходной 6 торцы *окона 4 — теплоотражающее покрытие (например, покрытия из чередующихся слоев ZnS и !1дГ ).

Нл *иг.1 представлена схема пред,— лагаемой системы, когда элементы ее расположены по одной прямой. При тлкои выполнении систеиы обеспечение требования — располлгать входной торец световодл 3 нл лицевой панели осветителя — приводит к необходимости горизонтлльного расположения источника светл, что в отдельных случаях может снижать надежность устройства.

Использование изогнутого под пря>IIeI yI JIorI hoI;olla, клк это показано на фиг.2, позволяет расположить исTo«IIIIIс света " (ллипу с телом накала) вертикально таким образом, чтобы вес тела накала приходился вдоль оси токоведупих выводов лампы, и тем саIIIIII, повысить срок службы лампы, Светооптическая система осветительного устройства работает следуюции образом.

Лучи от источника света 2 рлспрострлняются в телесном угле, равнои

4ii. При этои, лучи света, которые поплдлют нл зеркало 1, благодаря его выполнению в виде плраболлоидл вращения, а также благодаря распололению источника светл ? в *окусе F парлболлоидл после отражения идут параллельно оптической оси системы и попадают нл приемный (большой) торец 5 Ьоконл 4.

Поскольку длрлболлоид вращения зеркллл 1 выполнен достаточно глубокии, обеспечивающим угол охвата не менее 270, лучи света, не претеро певаюцие отражения от поверхности зеркала, а непосредственно от источника света 2, попадающие на торец 5 фокона 4, и имеющие на входе в *окон

4 достаточно малые углы ю4 с оптической осью систеиы, также клк и все

5 15 лучи, отраженные от поверхности зеркала, проходят к вьжодному торцу 6 фокона 4 без затухания, чем обеспечивается высокий коэРхЪициент (более

0,7) прохождения лучей через фокон

4 и, в конечном итоге, высокая эффективность использования светового потока на участке видимых длин волн.

При этом длинноволновая часть спектра (тепловая) либо поглощается фоконом 4, либо пропускается через покрытие зеркала 1 в окружающее пространство, отражается покрытием торцов 5 и 6 фокона 4 и поглощается материалом Локона 4 (в случае нанесения соответствующих покрытий на зеркало и торцы Локона).

Лучи, прошедшие к выходному торцу

6 фокопа 4, вьжодят из него с размером светового пятна и с апертурой, соответствующими диаметру и аппертуре стекловолокна световода 3. Л так как тепловая часть лучистого потока отсекается на пути к световоду 3, его выходной торец не нагревается.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается повышение

29005 эффективности использования светового потока в сравнении с известным, по крайней мере, в 2 раза и одновременно увеличивается надежность работы устройства как эа счет снижения нагрева входного торца светонода, так и за счет увеличения срока службы лампы в случае ее вертикальной установки. формула и э обретения

Светооптическая система осветительного устройства, содержащая вогнутое зеркало с установленным в его Ьокусе источником света и волоконно-оптический световод, о т л и— л и ч а ю щ а я с л тем, что, с целью

20 увеличения КПД и повышения надежности работы, она снабжена волоконнооптическим фоконом, установленным между вогпутьв зеркалом и входным торцом светопода соосно с ними, при

25 этом торец Локона большего диаметра обращен к вогнутому зеркалу, а последнее выполнено с Аорме параболоида вращения.

1529005 иа. 2

Тирах 417

Годписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101

Редактор И.Сегляник

Закаэ 7837/34

Составитель И.Зайцев

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец