Проблемы создания стереоскопических объективов для видеоэндоскопов - page 4

А.С. Мачихин, В.И. Батшев
4
Очевидно, что объединение двух приемных каналов в одном зон-
де приводит к существенному уменьшению светосилы каждого кана-
ла. При малом удалении предмета световые диаметры пучков, посту-
пающих на каждую грань призмы из каждой точки предмета, разли-
чаются. Кроме того, существенно различаются углы падения лучей,
идущих из разных точек предмета, на призму. Это приводит к нерав-
номерности освещенности в каждом изображении предмета. Так, в
правом изображении сильнее освещена его правая часть, а в левом —
левая.
Для обеспечения соответствующей разрешающей силы по глу-
бине необходимо иметь достаточную базу и высокое разрешение в
пространстве предметов для каждого канала, т. е. малые остаточные
аберрации оптической системы. Размер базы ограничен световым
диаметром объектива эндоскопа, который, например, для зондов
диаметром 8 мм не превышает 3...4 мм. Поэтому высокое разрешение
по глубине можно обеспечить лишь для близко расположенных
предметов. Для того чтобы приблизить предметную плоскость к объ-
ективу видеоэндоскопа, в стереонасадке необходимо использовать
дополнительный компонент
3
(см. рис. 2) с положительной оптиче-
ской силой. Коррекцию аберраций ОС стереонасадки следует прово-
дить не для фиксированного положения предмета –
s
, а для некоторо-
го диапазона значений этого параметра.
Основным оптическим элементом стереонасадки является
бипризма, которая ввиду дисперсии стекла вносит хроматические
аберрации в изображение. Один из способов устранения этого недо-
статка заключается в использовании ахроматической призмы —
призмы, склеенной из стекол с различными показателями преломле-
ния и дисперсиями. Однако такой способ сложен в реализации из-за
малого светового диаметра. Поэтому для уменьшения влияния хро-
матизма призмы ее следует изготавливать из стекла с минимальной
дисперсией.
Преломляющий угол бипризмы определяется на стадии габарит-
ного расчета стереонасадки из условия, что изображения предмета
не должны перекрываться на ПИ. Следует отметить, что выполне-
ние этого условия часто возможно лишь при ограничении углового
поля объектива, т. е. при уменьшенном размере наблюдаемого
предмета.
При расчете стереонасадки следует также учитывать аберрации
объектива, с которым ее будут использовать. Однако изготовление
насадки специально под конкретный объектив нецелесообразно, по-
этому при расчете оптической системы универсальной стереонасад-
ки, пригодной для применения с разными видеоэндоскопами, следует
считать, что аберрации объектива исправлены.
1,2,3 5,6
Powered by FlippingBook