CONJUNTO ÓPTICO PARA DISPOSITIVOS DE IMÁGENES MÉDICAS.

Una lente multi elemento, que comprende una pluralidad de elementos de lente situados de modo que una distancia focal efectiva es de unos 1.

8 mm, un numero-f es menor que unos 8, y la distorsión esta dentro de unos 15% de f-theta en un campo de visión completo de 140 grados: donde del primero al cuarto elemento de lente tienen superficies ópticas definidas por, desde una superficie mayormente dirección objeto a una superficie mayormente dirección imagen: Superficie Radio de Curvatura 1 +60.000 2 +0.973 3 -8.125 4 -1.491 5 ++2.831 6 -1.193 7 -2.674 8 infinito y donde las superficies mayormente dirección imagen del primer elemento de lente, el segundo elemento de lente, y el tercer elemento de lente son superficies asféricas definidas por: K a2 a3 a4 +0.5073543 0.0 0.0 0.0 +0.0 -0.18796213 -0.036606083 -0.068263035 +0.0 +0.11189657 +0.014471055 +0.044036317 donde K es una constante cónica, y a2, a3, y a4 son coeficientes asféricos de series de potencia

CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere a dispositivos médicos en general y, en particular, a conjuntos ópticos para dispositivos de imágenes ópticas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 5

Como alternativa a la realización de procedimientos más invasivos, muchos médicos están usando dispositivos mínimamente invasivos para examinar y/o tratar tejidos internos del cuerpo de los pacientes. Ejemplos de tales dispositivos mínimamente invasivos incluyen endoscopios y catéteres. Normalmente, tales dispositivos incluyen un eje alargado que es insertado en el paciente y un mecanismo que produce imágenes desde el extremo distal del dispositivo. Tales mecanismos incluyen guías de fibra óptica de imagen que transmiten luz a una cámara localizada proximalmente. 10 Alternativamente, los dispositivos pueden incluir un sensor de imagen en la punta distal que produce señales electrónicas que son usadas para producir videoimágenes de la cavidad interior del cuerpo. Para reducir los costos asociados con la repetida desinfección y reparación de los dispositivos, algunos endoscopios y catéteres pueden ser diseñados para un solo uso. Ejemplos de diseños de endoscopios de un solo uso están descritos en las Solicitudes de Patentes U.S. Nos. 10/811,781, y 10/196,007, cedidas a Boston Scientific Scimed, Inc., el titular de la presente solicitud. 15

Un factor que ha limitado la capacidad de fabricar endoscopios comercialmente viables de un solo uso o catéteres de imágenes es el costo de la óptica de imagen requerida. Para fabricar un dispositivo practico de un solo uso, tales ópticas deberían proporcionar imágenes que son tan buenas o mejores que las obtenidas con los dispositivos convencionales reutilizables. En adición, estas ópticas deberían no ser costosas de modo que el costo del producto global permita que sea usado una vez y desechado. En consecuencia, se necesitan conjuntos ópticos, endoscopios, y dispositivos de 20 imágenes médicas mejorados.

RESUMEN

La presente descripción se refiere a conjuntos ópticos para su uso dispositivos médicos tales como endoscopios o catéteres de imágenes. En un ejemplo, tal conjunto óptico incluye un barrilete de lente que tiene un numero de elementos ópticos apilados en el mismo. Los elementos ópticos están comprimidos contra un anillo-O dentro del 25 barrilete de lente para formar un sello hermético en el barrilete de lente. En un ejemplo representativo, el conjunto óptico incluye una pluralidad de elementos de lente, y uno o más de los elementos de lente son lentes de plástico moldeados por inyección. Estos y otros ejemplos son descritos brevemente en este sumario a fin de introducir una selección de conceptos y características en una forma simplificada que son descritos más adelante en la Descripción Detallada. Este sumario no tiene por objeto identificar las principales características del tema afirmado, ni tiene la intención de limitar el 30 alcance del tema afirmado definido por por la reivindicaciones adjuntas.

Según los ejemplos representativos, la lente multi elementos incluye al menos una primera lente situada en el borde distal del barrilete de lente y que tiene una potencia óptica negativa. La primera lente está en contacto con la junta compresible a fin de sellar el barrilete de lente. La primera lente tiene una superficie mayormente dirección objeto que es una superficie esférica convexa y una superficie mayormente dirección imagen que es una superficie cóncava asférica. 35 La lente multi elemento comprende, de dirección mayormente objeto a dirección mayormente imagen a lo largo de un eje de la lente, una primera lente, una segunda lente, una tercera lente, y una cuarta lente. Según los ejemplos ilustrativos, la primera, segunda, y tercera lente están hechas de un plástico óptico común, y la cuarta lente está hecha de un vidrio flint. De la primera a la cuarta lente tiene superficies ópticas definidas por, de una superficie dirección mayormente objeto a una superficie dirección mayormente imagen: 40

Superficie

Radio de Curvatura

1

+60.000

2

+0.973

3

- 8.125

4

- 1.491

+2.831

6

- 1.193

7

- 2.674

8

infinito

donde las superficies 2, 4 y 6 son superficies asféricas más definidas por las respectivas constantes cónicas y coeficientes asféricos de la siguiente manera:

Superficie

K

a2

a3

a4

2

+0.5073543

0.0

0.0

0.0

4

+0.0

- 0.18796213

- 0.036606083

- 0.068263035

6

+0.0

+0.11189657

+0.014471055

+0.044036317

donde K es una constante cónica, y a2, a3, y a4 son coeficientes esféricos de series de potencia.

En ejemplos representativos, la segunda lente incluye una superficie óptica cóncava dirección objeto y tiene una potencia positiva. En ejemplos adicionales, una primera placa de apertura y una segunda placa de apertura están situadas entre la primera y la segunda lente, y la tercera y la cuarta lente, respectivamente. En otros ejemplos, un diafragma de apertura está situado entre la segunda y la tercera lente. 5

Lentes multi elementos configuradas para formar un imagen de un objeto en una superficie de la imagen comprende, de dirección objeto a dirección imagen a lo largo de un eje óptico, un primer, un segundo, y un tercer elemento de lente de un material óptico común, y un cuarto elemento de lente de un material de lente diferente, donde un diafragma de apertura es situado entre la segunda y la tercera lente. En algunos ejemplos, la primera lente y la cuarta lente tienen potencia óptica negativa, y la segunda lente y la tercera lente tienen potencia óptica positiva. Superficies mayormente 10 dirección imagen de la primera lente, la segunda lente, y la tercera lente son asféricas, y están definidas por

K

a2

a3

a4

+0.5073543

0.0

0.0

0.0

+0.0

- 0.018796213

- 0.036606083

- 0.068263035

+0.0

+0.11189657

+0.014471055

+0.044036317

respectivamente, donde K es una constante cónica, y a2, a3, y a4 son coeficientes asféricos de potencia de series. En algunos ejemplos, una placa de apertura definiendo una apertura reductora de ensanchamiento es situada entre la primera lente y la segunda o la tercera y la cuarta lente o ambos. En ejemplos representativos, la primera lente y la 15 cuarta lente tienen potencia óptica negativa, y la segunda lente y la tercera lente tienen potencia óptica positiva. En ejemplos adicionales, la cuarta lente incluye una superficie cóncava dirección objeto. Todavía en otros ejemplos, un diafragma de apertura está situado entre la segunda lente y la tercera lente.

Estos y otros aspectos de la tecnología descrita será más fácilmente apreciado mediante referencia de la siguiente descripción detallada y de los dibujos que lo acompañan. 20

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

FIG. 1 es una vista ampliada de un conjunto óptico representativo según la tecnología descrita.

FIG. 2A-2B ilustra un barrilete de lente para su uso con el conjunto óptico representativo de la FIG. 1.

FIG. 3A-3B ilustra un anillo-O para su uso con el conjunto óptico de la FIG. 1.

FIG. 4A-4B ilustra una primera lente del conjunto óptico representativo de la FIG. 1. 25

FIG. 5A-5B ilustra una primera placa de apertura reductora de ensanchamiento del conjunto óptico representativo de la FIG. 1.

FIG. 6A-6B ilustra una segunda lente del conjunto óptico representativo de la FIG. 1.

FIG. 7A-7B ilustra un diafragma de apertura del conjunto óptico representativo de la FIG. 1.

FIG.... [Seguir leyendo]

1. Una lente multi elemento, que comprende una pluralidad de elementos de lente situados de modo que una distancia focal efectiva es de unos 1.8 mm, un numero-f es menor que unos 8, y la distorsión esta dentro de unos 15% de f-theta en un campo de visión completo de 140 grados:

donde del primero al cuarto elemento de lente tienen superficies ópticas definidas por, desde una superficie mayormente dirección objeto a una superficie mayormente dirección imagen: 5

Superficie

Radio de Curvatura

1

+60.000

2

+0.973

3

- 8.125

4

- 1.491

+2.831

6

- 1.193

7

- 2.674

8

infinito

y donde las superficies mayormente dirección imagen del primer elemento de lente, el segundo elemento de lente, y el tercer elemento de lente son superficies asféricas definidas por:

K

a2

a3

a4

+0.5073543

0.0

0.0

0.0

+0.0

- 0.18796213

- 0.036606083

- 0.068263035

+0.0

+0.11189657

+0.014471055

+0.044036317

donde K es una constante cónica, y a2, a3, y a4 son coeficientes asféricos de series de potencia. 10

2. La lente multi elemento de la reivindicación 1, donde la pluralidad de elementos de lente incluye, desde dirección objeto a dirección imagen a lo largo de un eje óptico, un primer elemento de lente, un segundo elemento de lente, y un tercer elemento de lente de un material óptico común, y un cuarto elemento de lente de un material de lente diferente.

3. La lente multi elemento de la reivindicación 2, donde el primero, segundo, y tercer elemento de lente están hechos de un plástico óptico común, y el cuarto elemento de lente esta hecho de un vidrio flint. 15

4. La lente multi elemento de la reivindicación 3, donde el plástico óptico tiene un numero Abbe de unos 24 y el vidrio flint tiene un numero Abbe de unos 56.

5. La lente multi elemento de la reivindicación 2, que además comprende una primera placa de apertura que define una apertura de reducción de ensanchamiento situada entre el primer elemento de lente y el segundo elemento de lente y una segunda placa de apertura situada entre el tercer elemento de lente y el cuarto elemento de lente. 20

6. La lente multi elemento de la reivindicación 2, que además comprende un barrilete de lente configurado para recibir el primero, segundo, tercero, y cuarto elemento de lente, donde el primer elemento de lente incluye un canal circunferencial y un borde adyacente al canal de modo que un casquillo conforme retenido en el canal circunferencial es situado para ser comprimido entre el borde y un pico del barrilete de lente.