Brevet FR2585852A1 — publié le 19870206

i L'invention concerne un système optique d'en- doscope, constitué par un objectif et un oculaire et par des lentilles en forme de barreaux intercalaires, avec un nombre quelconque d'images intermédiaires. Les systèmes optiques d'endoscopes du type men- tionné précédemment, par exemple d'après le brevet alle- mand n 2 305 473, présentent, de par leur constitution, l'avantage consistant en ce que le nombre des interfaces verre-air est essentiellement réduit et que de ce fait les pertes de lumière sont maintenues à une valeur aussi fai- ble que possible. Il est en outre connu d'utiliser d'une manière très avantageuse, dans des endoscopes, une seule lentille en forme de barreau mince réalisée sous la forme d'une len- tille en forme de barreau & gradient, que les rayons lumi- neux traversent en étant déviés selon une forme sinusoï- dale. De telleslentilles en forme de barreaux individuels sont très sujettes à se rompre et les réparations entrai- nent des dépenses élevées ainsi qu'une durée assez impor- tante d'arrêt dans l'utilisation de l'endoscope. L'invention a pour but de modifier et deréali- ser des endoscopes comportant une seule lentille en forme de barreau à gradient mince de manière à éviter des rup- tures. Ce problème est résolu dans un-endoscope con- forme a l'invention grâce au fait qu'entre l'oculaire et l'objectif se trouve disposé un guide de retransmission d'images constitué par plusieurs lentilles en forme de bar- reaux à gradient, connues en soi, situées à des distances réciproques aussi réduites que possible et dont les éten- dues en longueur se terminent entre deux images intermé- diaires. Cette solution permet d'exclure des ruptures du système optique formé par des lentilles en forme de barreaux à gradient, étant donné que la zone intercalaire entre deux lentilles en forme de barreaux à gradient res- pectivespeut être disposée aux emplacements, au niveau des- quels des contraintes de flexion ou de rupture peuvent ap- paraître. Ceci est possible étant donné que les longueurs des différents barreaux peuvent être choisies librement en fonction des distances individuelles entre les images intermédiaires. Mais il est particulièrement avantageux de pré- voir que la longueur des lentilles en forme de barreaux à gradient soit égale à celle de la distance entre les ima- ges intermédiaires et que ces lentilles en forme de bar- reaux à gradient se terminent à mi-distance entre deux ima- ges intermédiaires, tandis que la lentille en forme de barreau à gra- dient distale et la lentille en forme de barreau à gradient proximale possèdent une longueur égale seulement à la moitié de la distance entre les images intermédiaires. De ce fait les amplitudes maximales des rayons de forme sinusoïdale sont situées dans la zone de l'inter- valle entre deux lentilles en forme de barreaux à gra- dient respectives, c'est-à-dire que les rayons sont éta- lés au maximum en cet endroit, de sorte que, de ce fait, d'éventuelles particules de poussière présentes ou analo- gues perturbent au minimum l'ensemble de l'image. En outre la solution conforme à l'invention peut être utilisée dans le cas de réparations de systèmes optiques d'endoscopes constitués par une seule lentille en forme de barreau à gradient mince cassée, étant donné qu'il est alors possible de réduire les dimensions des deux morceaux cassés de manière à insérer une seule len- tille en forme de barreau à gradient entre les deux mor- ceaux cassés, en rétablissant la longueur initiale. On peut alors sceller les extrémités polies à plat des mor- ceaux cassés au barreau intermédiaire ou bien on peut pré- voir un écartement réduit. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: - la figure 1 montre la constitution schémati- que du système optique d'endoscope conforme à l'invention; - la figure 2 représente la partie optique dis- tale, à plus grande échelle, du système optique d'endos- cope; - la figure 3 représente une partie compor- tant deux lentilles en forme de barreaux à gradient de- vant être montées en série; et - les figures 4, 5 représentent la partie de l'oculaire du système optique à lentilles en forme de bar- reaux à gradient, dans laquelle la réalisation de la len- tille en forme de barreau à gradient proximale est diffé- rente. Le système optique d'endoscope conforme à l'in- vention est constitué par une lentille formant objectif 1, qui est scellée à une première lentille en forme de bar- reau à gradient 2, et par un nombre déterminé de lentil- les 3 en forme de barreaux à gradient individuelles suc- cessives, avec un oculaire terminal 4. Les lentilles en forme de barreaux sont montées en série de façon lâche à une faible distance réciproque. La longueur des différen- tes lentilles en forme de barreaux à gradient 3 peut être choisie librement en fonction des différentes distances entre les images intermédiaires. Mais il est avantageux d'adapter les longueurs des lentilles en forme de bar- reaux à gradient à la distance entre les images intermé- diaires de manière que la séparation de deux lentilles en forme de barreaux respectivement voisines se situe d'une manière aussi précise que possible à mi-distance entre deux images intermédiaires, étant donné que l'amplitude de la variation sinusoïdale des rayons arrivant d'un point image est maximale ou que l'étalement en forme d'éventail des rayons arrivant du point image est maximal. De ce fait l'ensemble de l'image est perturbé à un degré minimum par d'éventuelles particules de poussière ou analogues. Indé- pendamment du fait que les lentilles en forme de barreaux a gradient 3 possèdent les mêmes longueurs, il faut choi- sir les longueurs des lentilles en forme de barreaux 2 à gradint au niveau de l'extrémité distale et au niveau de l'extrémité proximale égales simplement à la moitié de la distance entre deux images intermédiaires. Lorsque le système optique de l'endoscope pré- sente des zones particulièrement susceptibles de se cas- ser, les zones de séparation entre les différentes lentil- les en forme de barreaux à gradient peuvent être situées en ces emplacements et ce grâce au fait que l'on choisit les longueurs des barreaux en tenant compte des lois de l'optique. Il est en outre approprié d'appliquer un trai- tement anti-reflet aux surfaces frontales 5 des lentilles en forme de barreaux à gradient, en appliquant des cou- ches minces visant à réduire les réflexions. En outre les bords marginaux 6 des surfaces frontales 5 sont réalisés sous la forme de facettes afin d'éviter une rupture des barreaux à gradient, et enfin il est avantageux que l'éten- due entre deux lentilles à barreaux respectives soit fer- mée par une garniture d'étanchéité annulaire afin d'évi- ter des dépôts de particules de poussière sur les surfa- ces frontales 5. Si la longueur des lentilles en forme de bar- reaux à gradient est adaptée à la distance entre deux ima- ges intermédiaires et si les zones de séparation sont si- tuées à mi-distance entre deux images intermédiaires et si la longueur totale des lentilles en forme de barreaux 2 et 3 est égale à la longueur totale des intervalles en- tre les images intermédiaires, la dernière image intermé- diaire 7 apparaît, conformément à la figure 4, sur l'ex- trémité de la dernière lentille en forme de barreau pro- ximale. Si la longueur totale des lentilles en forme de barreaux est inférieure à un multiple entier de la distan- ce entre les images intermédiaires, la dernière image in- termédiaire proximale apparaît, en étant agrandie, en ar- rière de la dernière lentille en forme de barreau 3 proxi- male. Si l'on choisit cette forme de réalisation confor- mément à la figure 5, on peut simplifier l'oculaire 4 con- formément au grossissement de l'image, au moyen du systè- me optique à lentille en forme de barreau et l'on peut par conséquent réaliser cet oculaire à un prix meilleur mar- ché. Lorsque l'on choisit pour les lentilles en for- me de barreaux à gradient 3 un diamètre relativement fai- ble, le champ angulaire d'objectifs usuels est en général trop petit. On peut alors, conformément à la figure 1, réa- liser l'objectif 1 sous la forme d'une lentille divergen- te, d'une lentille en forme de ménisque ou d'une lentille plan-concave afin de pouvoir accroître de ce fait le champ angulaire par exemple à 70 à 80 . REVENDICATIONS 1. Système optique d'endoscope, constitué par un objectif (1) et un oculaire (4) et des lentilles en forme de barreaux intercalaires avec un nombre quelconque d'images intermédiaires, caractérisé en ce qu'entre l'ocu- laire (4) et l'objectif (1) se trouve disposé un guide de retransmission d'images constitué par plusieurs lentilles en forme de barreaux à gradient (3), connues en soi,si- tuées à des distances réciproques aussi réduites que pos- sible et dont les étendues en longueur se terminent entre deux images intermédiaires. 2. Système optique d'endoscope selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la longueur des lentil- les en forme de barreaux à gradient (3) est égale à celle de la distance entre les images intermédiaires et que ces lentilles en forme de barreaux à gradient se terminent à mi-distance entre deux images intermédiaires, tandis que la lentille à barreau à gradient distale (2) et la lentil- le à barreau à gradient proximale (2) possèdentune lon- gueur égale seulement à la moitié de la distance entre les images intermédiaires. 3. Système optique d 'endoscope selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les bords latéraux des faces frontales (5) des lentilles en forme de barreaux à gradient (2, 3) sont munis d'une facette (6) et que l'espace compris entre deux lentilles en forme de barreaux à gradient respective est fermé par une monture en anneau. 4. Système optique d'endoscope selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour une po- sition de la dernière image intermédiaire à l'extérieur de la dernière lentille en forme de barreau à gradient pro- ximale, il est prévu un oculaire fournissant un grossis- sement réduit pour la dernière image intermédiaire agran- die alors obtenue.