专利名称：多用途双通道光学接口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可同时用于目视和电视显示的多用途双通道光学接口。
目前的光学接口，如日本Olympus的OTV、德国WOIf及我国CN2086420U、NL等显示系统的接口，它们均能将图象显示在监视器的屏幕上，供生物医学工程及工业部门应用。但是这些接口有的只具单通道功能，不能同时进行目视和屏幕显示，有的虽有双通道功能，由于光学系统使用多块直角棱镜，装配比较困难，而且它们大多数接口单一，无法互换，难以适用于不同场合。
本实用新型试图提供一种多用途双通道光学接口，它不仅装配方便，成象质量好，且具目视和电视显示双通道功能，能适用于不同的光学仪器，因此可广泛应用于生物、医学、工业、农业及科学研究各个部门。
本实用新型叙述的双通道光学接口主要由转象及分光棱镜组、成象物镜及接口机械装置所构成。转象及分光棱镜及成象物镜两者组成了接口的光学系统，光学仪器(如内窥镜、显微镜等)。目镜出射的光束经棱镜后分成两部分，一部分供目视观察，另一部分经成象物镜后成象在摄象头的CCD靶面上，供电视显示及图象记录。
整个光学系统安装在接口机械装置内，装置由二个互成直角配置的圆柱体组成，转象及分光棱镜安装在大圆柱体内，大圆柱的一端有目镜连结装置，以使接口与光学仪器的目镜相连，另一端有保护玻璃及眼罩，供人眼目视。成象物镜安装在小圆柱内，小圆柱的一端面向转象分光棱镜，另一端有摄象头连接装置，可与摄象头相连，用于光学仪器象的电视显示及图象记录。
由于目镜连结装置及摄象头连接装置的接口有多种规格，可适用于不同的光学仪器，从而达到了多用途双通道光学接口的功用。该接口只采用一块组合棱镜，该棱镜无锐角，因而不易破损，给装配带来方便。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的纵剖面构造原理；图2为本实用新型的安置位置和作用。
图1为接口的纵剖面构造原理。转象和分光棱镜由直角棱镜(9)及五角棱镜(8)组成，直角棱镜两个锐角分别为67.5°及22.5°，五角棱镜的两个通光面互成直角，通光面与相邻反射面的夹角为112.5°，直角棱镜的斜面与五角棱镜的一个反射面相胶合，胶合面处镀析光膜以使该面具半透半反功能，五角棱镜的另一个反射面镀反射膜，光束由光学仪器目镜端入射到转象分光棱镜后在析光面上分成二束，一束经保护玻璃(10)后进入人眼，供目视用；另一束被五角棱镜反射后经成象物镜(14)射向摄象头的CCD靶面，供记录及电视显示用。析光面的分光比按不同要求自37到73，组合棱镜的通光口径自φ5～10。
成象物镜(14)由双胶透镜(5)、透镜(7)、压圈(4)、间隔圈(6)组成，其焦距f′自15～50mm，相对孔径D／f′自1／3～1／20。整组成象物镜安装在横接筒(16)内，该筒与上接筒(12)成直角配置相连。
筒(16)的柱面沿轴线方向有两个凹槽，它与摄象头接筒(1)上的两个凸台相配，(1)可以做成多种形式，以与不同的摄象头相配。
摄象头靶面与成象物镜可作轴向相对运动，使光学象清晰调焦于靶面，其结构原理为调焦筒(2)和横接筒(16)以螺纹相连并能作相对旋转运动，(2)上固定一销钉(15)，后者插入筒(1)圆柱面的螺旋槽内，滚花轮(3)与筒(2)固定，当旋转轮(3)时，销钉(15)转动，使筒(1)相对筒(16)作轴向运动，从而使摄象头相对于成象物镜作相对运动，达到了调焦目的。
主体(11)和目镜接口(13)相连，目镜接口可按不同光学仪器做成不同形式(例如硬性内窥镜可采用三爪或四爪定位形式，纤维内窥镜可采用卡口形式，显微镜可采用三点定位形式等等)，以适用于不同的光学仪器。
图2实施例所示的显示系统说明多用途双通道光学接口的安置位置和作用。其中(21)是各种光学仪器(如硬性内窥镜，纤维内窥镜、显微镜等)的目镜端，(22)是本实用新型接口，(24)是CCD摄象头及驱动器，(25)是图象记录装置，(26)是图象显示装置，(23)是人眼。由图可知，光学仪器目镜端出射的光束经接口后一部分直接进入人眼供目视用，另一部分则经CCD摄象头及驱动器变成视频信号，由监视和记录装置显示和记录图象。
权利要求1.一种多用途双通道光学接口，由成象物镜，转象及分光棱镜组机械接口装置及保护玻璃所组成，其特征在于成象物镜是由一块胶合透镜(5)及一块单透镜(7)组成，二者之间有一间隔圈(6)，转象及分光棱镜组是由一块直角棱镜(9)及一块五角棱镜(8)组成，直角棱镜的斜面与五角棱镜的一个反射面相胶合，胶合面处镀析光膜，五角棱镜的另一个反射面镀反射膜，直角棱镜的一个直角面与保护玻璃(10)相对，五角棱镜的一个通光面与成象物镜(14)相对，另一个通光面则与所接光学仪器的目镜相对。
2.根据权利要求1所述的多用途双通道光学接口，其特征在于成象物镜的组合焦距f′自15～50mm，相对孔径D／f′自1／3～1／20。
3.根据权利要求1所述的多用途双通道光学接口，其特征在于转象分光棱镜组的通光口径自φ5～10，析光面的分光比自37～73。
4.根据权利要求1所述的多用途双通道光学接口，其特征在于在转象分光棱镜组中，其直角棱镜的两个锐角分别为67.5°及22.5°，五角棱镜的二个通光面成直角，反射面与相邻通光面的夹角为112.5°。
专利摘要一种多用途双通道光学接口，其摄象头接口与目镜接口可分别与不同的摄象头及光学仪器目镜相接。该接口利用成象物镜及特殊的直角-五角棱镜组进行转象和分光，以供电视显示、图象记录及目视用。本接口重量轻、体积小、象质好、装配方便，可连接各种医学及工业内窥镜、显微镜，适用于生物、医学、农业及工业各部门应用。
文档编号G02B27/00GK2146008SQ9224577
公开日1993年11月10日 申请日期1992年12月30日 优先权日1992年12月30日
发明者虞启琏, 孙玉柱 申请人:天津大学