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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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k kInt. Cl. : G02B 23/24

11 N´ umero de publicaci´on:

2 164 677

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˜ ESPANA

G02B 13/00 A61B 1/00

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 94115221.7 kFecha de presentaci´on: 27.09.1994 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 646 821 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 05.04.1995

T3

86 86 87 87

k

54 T´ıtulo: Sistema ´ optico para endoscopio.

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73 Titular/es: Monadnock Optics, Inc.

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72 Inventor/es: Leiner, Dennis C.

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74 Agente: Elzaburu M´ arquez, Alberto

30 Prioridad: 05.10.1993 US 132009

1464 Holcomb Road Huntingdon Valley, PA 19006, US

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.03.2002

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

ES 2 164 677 T3

01.03.2002

Aviso:

k k k

En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art. 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

ES 2 164 677 T3 DESCRIPCION Sistema ´optico para endoscopio. 5

Campo de la invenci´ on Esta invenci´on est´ a relacionada en general con sistemas ´opticos endosc´opicos y, en particular, con un sistema de lentes de retransmisi´on para un endoscopio r´ıgido desechable.

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Descripci´ on de la t´ ecnica anterior Los endoscopios son instrumentos ´opticos que permiten examinar cavidades corporales sin necesidad de una cirug´ıa importante. Los endoscopios r´ıgidos normales incluyen t´ıpicamente un tubo para iluminar una regi´on de la cavidad corporal a observar y un sistema o´ptico de lentes montado en un tubo para enfocar y retransmitir al m´edico la imagen iluminada desde el interior de la cavidad corporal. Los componentes ´opticos esenciales de un sistema de lentes normal incluyen una combinaci´on frontal de lentes que constituyen la lente del objetivo, un sistema de lentes de retransmisi´ on para transportar la imagen a la pantalla y una lente ocular que produce una imagen virtual amplificada para el observador. Ejemplos de tales sistemas ´opticos para endoscopios se encuentran descritos en las patentes de Estados Unidos n´ ums. 3.089.484 de Hett, 3.257.902 de Hopkins, 3.556.085 de Tkahashi, 4.036.218 de Yamashita, 4.267.828 de Matsuo y 4.273.110 de Groux. Hay varios inconvenientes en los endoscopios de la t´ecnica anterior, espec´ıficamente con relaci´ on a la complejidad y coste de los sistemas ´opticos incorporados en ellos. Los componentes ´opticos est´an hechos t´ıpicamente de vidrio que es amolado y pulido por medio de costosas t´ecnicas de fabricaci´ on. Como resultado, el coste de estos instrumentos es relativamente alto, con lo que se imposibilita desechar el instrumento despu´es de cada cirug´ıa. Cada vez se ha hecho m´as importante desechar estos instrumentos despu´es de cada cirug´ıa para eliminar el riesgo de exponer al siguiente paciente a enfermedades tales como el SIDA o la hepatitis. Aunque la mayor´ıa de los sistemas quir´ urgicos pueden ser esterilizados con vapor a alta presi´ on, la delicada naturaleza de los instrumentos o´pticos de los endoscopios hace dif´ıcil tal esterilizaci´on. Adem´ as, como la mayor´ıa de estos instrumentos son inherentemente fr´agiles, se rompen con frecuencia, a un elevado coste e incomodidad para el usuario. En un esfuerzo para reducir el coste y complejidad de los sistemas de la t´ecnica anterior, la patente de Estados Unidos, n´ um. 4.784.118 de Fantone, describe un endoscopio en el cual el tubo de luz y los conjuntos de lentes del objetivo, de retransmisi´ on y de observaci´on est´ an hechas de materiales polim´ericos, tales como los acr´ılicos, poliestirenos, policarbonatos y copol´ımeros de estireno-acrilonitrilo (SAN), por medio de t´ecnicas convencionales de moldeo por inyecci´on. Aunque el dispositivo de Fantone ofrece algunas ventajas sobre los sistemas o´pticos de la t´ecnica anterior, el dispositivo tiene varios inconvenientes. Las lentes de retransmisi´on polim´ericas est´an compuestas solamente por un material que aumenta la aberraci´on crom´atica de la imagen y reduce la resoluci´on. Adem´as, con el fin de obtener una imagen luminosa, las lentes polim´ericas han de ser fabricadas de forma tal que las relaciones entre la longitud y el di´ametro de muchas de las lentes son relativamente altas. Esto es muy dif´ıcil de conseguir utilizando las t´ecnicas de fabricaci´ on conocidas actualmente. La patente de Estados Unidos n´ um. 4.964.710 de Leiner describe un sistema h´ıbrido exclusivo de lentes de retransmisi´ on que supera los problemas del endoscopio de Fantone y el resto de la t´ecnica anterior mencionada anteriormente. Este sistema de lentes de retransmisi´ on incorpora cilindros de vidrio plano dispuestos entre lentes polim´ericas moldeadas de superficie curva que tienen un espesor del mismo orden de magnitud que su di´ ametro. Las lentes polim´ericas se fabrican opcionalmente a partir de dos pol´ımeros diferentes para facilitar la correcci´on de la aberraci´ on crom´atica. Con el fin de conseguir una imagen luminosa, los cilindros de vidrio plano con caras extremas planas pulimentadas son colocados entre las lentes polim´ericas. Contrastando con las lentes amoladas y pulimentadas, los cilindros de vidrio plano pueden hacerse de forma econ´ omica en grandes cantidades, mientras que las lentes polim´ericas m´as peque˜ nas pueden hacerse de manera econ´omica y precisa por medio de procesos conocidos de moldeo por inyecci´on. A pesar de las ense˜ nanzas de la t´ecnica anterior, sigue siendo deseable proporcionar un endoscopio que sea de fabricaci´on eficiente y fiable y que proporcione una imagen m´ as luminosa al tiempo que mejore su resoluci´ on. La presente invenci´on est´a relacionada con un dispositivo que consigue estos objetivos proporcionando un sistema mejorado de lentes de retransmisi´ on para ser incorporado en un endoscopio r´ıgido. 2

ES 2 164 677 T3

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El documento WO89/11112 describe un dise˜ no de o´ptica de retransmisi´ on de un endoscopio con un elemento central en forma de varilla de un material de ´ındice alto, una pareja de elementos negativos de material de ´ındice relativamente bajo, pegados a extremos opuestos del elemento central, y una pareja de elementos finales positivos de material de ´ındice alto, pegados a los elementos negativos. As´ı, este dispositivo descrito es un conjunto que tiene una simetr´ıa con respecto a un plano situado en la mitad de la longitud del elemento central. Las caracter´ısticas del pre´ambulo de la reivindicaci´ on 1, en combinaci´on, son conocidas a partir del documento WO89/11112.

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Sumario de la invenci´ on

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De acuerdo con la invenci´ on reivindicada, se proporciona un sistema de lentes de retransmisi´ on que utiliza una combinaci´ on de vidrio pulimentado y lentes polim´ericas moldeadas para ser incorporado en un endoscopio. El sistema de lentes de retransmisi´on comprende, al menos, un m´ odulo de lentes de retransmisi´on para transmitir una imagen entre planos sucesivos de im´agenes dentro del endoscopio. El m´ odulo de lentes de retransmisi´on comprende, al menos, un cilindro de vidrio plano y al menos un componente de lente polim´erica alineado axialmente con el cilindro de vidrio plano y adherido a una superficie extrema del mismo.

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El m´odulo de lentes de retransmisi´on comprende dos conjuntos de lentes dispuestos en relaci´on sim´etrica bilateral alrededor de un plano medio dispuesto entre los dos conjuntos. Cada conjunto de lente comprende un cilindro central de vidrio plano que tiene una primera y una segunda superficies planas extremas, un primer componente de lente alineado axialmente con el cilindro plano y situado contiguamente a la primera superficie extrema del mismo, estando dispuesta esta superficie extrema de forma distante al plano medio, y un segundo componente de lente con al menos dos lentes y que est´ a alineado axialmente con el cilindro plano y contiguo a la segunda superficie extrema del mismo, estando dispuesta esta superficie extrema contiguamente al plano medio. El primer componente de lente funciona como una lente de campo. Al menos una de la primera y segunda lentes es contigua a una respectiva superficie extrema del cilindro central de vidrio plano. Esta lente contigua, as´ı como el componente de la primera lente, est´ an fabricados a partir de un material polim´erico.

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Preferiblemente, el sistema de lentes de retransmisi´ on de la presente invenci´ on comprende una pluralidad de m´ odulos id´enticos de lentes alineados a lo largo de un eje com´ un dentro del endoscopio. Las caracter´ısticas geom´etricas y f´ısicas de cada m´odulo est´ an seleccionadas para transmitir eficazmente una imagen luminosa de un objeto a un plano de im´ agenes sucesivas, al tiempo que permiten la correcci´on de aberraciones de la imagen. Se cree que el sistema de lentes de retransmisi´ on puede ser incorporado f´ acilmente en la instrumentaci´on endosc´ opica convencional y utilizado en combinaci´on con conjuntos de lentes de objetivo y oculares.

40

Breve descripci´ on de los dibujos Los dibujos que se acompa˜ nan, a los que se hace referencia en esta memoria y que forman parte de la misma, ilustran modos de realizaci´on preferidos de la presente invenci´on y, junto con la descripci´on, sirven para explicar los principios de la presente invenci´ on, en los cuales:

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La figura 1 es un esquema o´ptico de un sistema ´optico endosc´opico que incorpora el sistema de lentes de retransmisi´ on de la presente invenci´ on y que ilustra la trayectoria de los rayos y la orientaci´ on de la imagen; 50

55

La figura 2 es un esquema o´ptico ampliado de un solo m´ odulo de lentes de retransmisi´on del sistema de lentes de retransmisi´ on ilustrado en la figura 1 e ilustra la trayectoria de los rayos y la orientaci´on de la imagen dentro del m´ odulo; La figura 3 es un esquema o´ptico ampliado de un conjunto o´ptico del m´ odulo u ´nico de lentes de retransmisi´on de la figura 2; La figura 4 es un esquema o´ptico ampliado de un m´ odulo u ´nico alternativo de lentes de retransmisi´ on para ser incorporado en un sistema o´ptico endosc´opico e ilustra la trayectoria de los rayos y la orientaci´ on de la imagen;

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ES 2 164 677 T3 La figura 5 es un esquema o´ptico ampliado de otro m´ odulo u ´nico alternativo de lentes de retransmisi´ on para ser incorporado en un sistema o´ptico endosc´opico e ilustra la trayectoria de los rayos y la orientaci´ on de la imagen; y 5

La figura 6 es una representaci´ on gr´ afica general de curvas de la funci´ on de trasferencia de modulaci´on (MTF) de los modos de realizaci´on anteriores de los sistemas de lentes de retransmisi´on. Descripci´ on detallada de los modos de realizaci´ on preferidos

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Haciendo referencia ahora a los dibujos y, en particular, a la figura 1, se muestra un esquema un sistema ´optico endosc´opico 20 que incorpora el sistema novedoso 40 de lentes de retransmisi´ on la presente invenci´on. El sistema 40 de lentes de retransmisi´ on encuentra una aplicaci´ on particular endoscopios desechables y puede utilizarse en combinaci´on con un conjunto convencional 60 de lentes objetivo y un conjunto convencional 80 de lentes oculares tal como se ilustra.

de de en de

El sistema 40 de lentes de retransmisi´on incluye una pluralidad de m´ odulos 42 de lentes de retransmisi´on, dispuestas de extremo a extremo a lo largo de un eje com´ un. Los m´ odulos 42 son id´enticos con relaci´on a los elementos ´opticos contenidos en ellos, y son capaces de transferir una imagen desde un plano de imagen en el lado de la entrada del m´ odulo hasta un plano de im´ agenes sucesivas formado en el lado de la salida.

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Haciendo referencia ahora a la figura 2, se ilustra en detalle el m´ odulo 42 de lentes de retransmisi´on de la presente invenci´ on. El m´ odulo 42 de lentes incluye dos conjuntos o´pticos id´enticos 44 dispuestos de forma bilateral sim´etrica extremo a extremo, alrededor de un plano medio dispuesto de forma equidistante entre los dos conjuntos. Los conjuntos 44 est´ an separados por un hueco de aire. Cada conjunto 44 incluye un cilindro 46 de vidrio plano que tiene una cara extrema contigua pulimentada y una cara extrema pulimentada externa con relaci´on al otro componente del m´ odulo. El cilindro 46 de vidrio plano asegura la transferencia de una imagen luminosa entre los m´odulos. Cada conjunto 44 incluye adem´ as una lente sencilla 48 y una lente doble 50 unidas a la cara extrema externa y a la cara extrema contigua del cilindro plano 46, respectivamente. Como se ilustra mejor en la figura 3, la lente sencilla 48 es, preferiblemente, una lente plano-convexa con la superficie plana de la lente unida al cilindro plano 46 por medios adhesivos convencionales. Un adhesivo adecuado para este fin es el Norland 68 fabricado por Norland Products Inc. La superficie convexa de la lente 48 puede estar recubierta con una banda ancha de revestimiento antirreflectante para reducir las p´erdidas por reflexi´ on en el interfaz aire-lente. La lente sencilla 48 est´a fabricada a partir de material polim´erico, tal como un acr´ılico, poliestireno, policarbonato, o estireno-acrilonitrilo copol´ımero (SAN). En un modo de realizaci´ on preferido, la lente sencilla 48 est´a fabricada a partir de un acr´ılico. La lente sencilla 48 puede estar formada por t´ecnicas convencionales de moldeo por inyecci´on, siendo estas t´ecnicas capaces de formar lentes precisas, relativamente econ´omicas y en grandes vol´ umenes. La lente doble 50 consiste en dos elementos de lente, espec´ıficamente una primera lente 52 y una segunda lente 54, unidas entre s´ı a lo largo de superficies contiguas para forma el doblete. Preferiblemente, la primera lente 52 es una lente plano-convexa con la superficie plana de la lente 52 unida a la cara extrema contigua del cilindro 46. La segunda lente 54 es, preferiblemente, una lente de menisco (c´ oncava-convexa). El doblete 50 est´ a fabricado, preferiblemente, a partir de dos materiales polim´ericos diferentes para permitir la correcci´on de la aberraci´ on crom´atica dentro del sistema de lentes. En un modo de realizaci´on preferido, la lente 52 est´ a formada a partir de un acr´ılico, mientras que la lente 54 est´a formada a partir de policarbonato o poliestireno. Debe observarse que, para un experto en la t´ecnica, ser´ıan evidentes otras combinaciones de materiales o´pticos para corregir la aberraci´ on crom´atica. Las lentes 52 y 54 pueden ser fabricadas tambi´en por medio de t´ecnicas conocidas de moldeo por inyecci´on. En la configuraci´ on o´ptica del m´ odulo 42 de lentes, la lente sencilla 48 funciona como una lente de campo y, como tal, desv´ıa los haces de rayos de luz en el borde del campo que, en otro caso, no incidir´ıan en la lente doble 50, dirigi´endolos nuevamente hacia el eje longitudinal definido por el sistema o´ptico para as´ı hacer m´ınimo el desvanecimiento. Esta es una caracter´ıstica significativa de la presente invenci´on porque el campo de visi´ on puede aumentarse sin aumentar el di´ ametro del doblete 50. Haciendo referencia nuevamente a la figura 2, las caracter´ısticas geom´etricas del m´odulo 42 est´ an definidas por un plano 45a de imagen de entrada, una superficie frontal 45b, una primera superficie unida 45c, una segunda superficie unida 45d, una tercera superficie unida 45e, una primera superficie interna 45f, una segunda superficie interna 45g, una cuarta superficie unida 45h, una quinta superficie unida 45i, una sexta superficie unida 45j, una superficie posterior 45k y un plano 451 de imagen de salida.

4

ES 2 164 677 T3 Los par´ ametros geom´etricos y o´pticos del m´ odulo 42 del sistema 40 de lentes de retransmisi´on de la presente invenci´on est´an registrados en la Tabla 1 siguiente. En la Tabla, las superficies A, B-K y L corresponden al plano de imagen 45a, a las superficies 45b-45k y al plano 451 de imagen de salida, respectivamente. 5

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TABLA 1 Superficie

Radio

Espesor

Medio

´Indice

N´ um. ABBE

A B C D E 30,9 F G 30,9 H 57,4 I 33,9 J 57,4 K L

Plano de imagen 13,615 Plano Plano -10,860

1,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 44,0 ± 0,10 3,0 ± 0,03 1,0 ± 0,03

Aire Acr´ılico SF2 Acr´ılico Poliestireno

1,000 1,492 1,648 1,492 1,590

57,4 33,9 57,4

-15,770 15,770

1,0 ± 0,03 1,0 ± 0,03

Aire Poliestireno

1,000 1,590

10,860

3,0 ± 0,03

Acr´ılico

1,492

Plano

44,0 ± 0,10

SF2

1,648

Plano

3,0 ± 0,03

Acr´ılico

1,492

-13,615 Plano de imagen

1,0 ± 0,03

Aire

1,000

30

∗ dimensiones en mil´ımetros

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Aunque la Tabla 1 proporciona una descripci´ on de un modo de realizaci´ on preferido de la invenci´ on, pueden emplearse diversas modificaciones, materiales constructivos alternativos y equivalentes, sin apartarse del esp´ıritu de la invenci´ on. Por ejemplo, el tama˜ no del hueco de aire entre componentes o´pticos puede alterarse as´ı como los radios de curvatura de las lentes y el tipo de lentes polim´ericas incorporadas en el m´odulo o´ptico. En un modo de realizaci´ on preferido, el sistema de lentes de retransmisi´on comprende tres m´odulos de lentes alineados extremo a extremo, a lo largo de un eje com´ un como se ilustra en la figura 1. Preferiblemente, los m´odulos de lentes est´an interconectados por medio de separadores (no ilustrados). Es muy deseable interconectar los m´odulos porque el conjunto de lentes de retransmisi´ on puede montarse como una sola unidad. Esto facilita grandemente el montaje del conjunto de lentes de retransmisi´ on dentro del endoscopio. Cada m´odulo 42 del sistema de lentes de retransmisi´on puede fijarse a un endoscopio desechable por m´etodos convencionales y, como se ha mencionado anteriormente, puede utilizarse en combinaci´on con un conjunto 60 de lentes de objetivo convencional y un conjunto 80 de lentes de ocular, como se ilustra en la figura 1, para transferir eficazmente una imagen desde el lado del objetivo al visor. Preferiblemente, la lente de objetivo y la lente de ocular est´ an fabricadas a partir de materiales polim´ericos para reducir a´ un m´ as el coste del endoscopio. Haciendo referencia a la figura 4, se ilustra una vista esquem´atica de un modo de realizaci´on alternativo de un m´ odulo u ´nico de lentes de retransmisi´on para ser incorporado en un sistema o´ptico de endoscopio. El m´ odulo 100 de lentes es sustancialmente similar al m´odulo de lentes descrito en relaci´on con el modo de realizaci´on de la figura 2, e incluye dos conjuntos 102 de lentes separados por un hueco de aire. Cada conjunto incluye un cilindro de vidrio plano 104 que tiene una sola lente 106 plano-convexa fijada a una primera cara extrema del mismo y una lente doble 108 fijada a una segunda cara extrema del mismo.

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5

ES 2 164 677 T3 La lente plano-convexa sencilla 106 puede estar formada por cualquier material ´optico adecuado. En un modo de realizaci´ on preferido, la lente sencilla 106 est´ a formada por material acr´ılico. La lente sencilla 106 puede estar formada tambi´en por cualquier material polim´erico antes mencionado, incluyendo policarbonato, poliestireno y copol´ımeros de estireno-acrilonitrilo (SAN). 5

10

La lente doble 108 que incluye un primer elemento 110 de lente unido a un segundo elemento 112 de lente, puede estar formado por cualquier material o´ptico adecuado. En un modo de realizaci´ on preferido, el primer elemento 110 de lente es una lente plano-c´oncava y est´ a fabricado a partir de poliestireno. El segundo elemento 112 de lente es una lente doblemente convexa y est´a fabricada a partir de material acr´ılico. Los par´ ametros geom´etricos y o´pticos de este modo de realizaci´on est´an registrados en la Tabla 2 siguiente. TABLA 2

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35

40

45

50

55

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Superficie

Radio

Espesor

Medio

´Indice

A B C D E F G H I J K L

Plano de imagen 7,2000 Plano Plano 4,77317 -8,25904 8,25904 -4,77317 Plano Plano -7,2000 Plano de imagen

3,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 10,0 ± 0,10 1,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 4,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 1,0 ± 0,03 10,0 ± 0,10 3,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03

Aire Acr´ılico F2 Poliestireno Acr´ılico Aire Acr´ılico Poliestireno F2 Acr´ılico Aire

1,000 1,492 1,620 1,590 1,501 1,000 1,492 1,590 1,620 1,492 1,000

N´ um. ABBE

57,4 36,4 30,9 56,4 57,4 57,4 36,4 57,4

∗ dimensiones en mil´ımetros Los par´ ametros descritos anteriormente proporcionan un sistema econ´omico de lentes de retransmisi´on que suministra una imagen luminosa al observador al tiempo que hace m´ınimas las aberraciones de la imagen. Aunque muchos sistemas de retransmisi´ on comprenden hasta diez elementos, s´olo hay cuatro elementos en cada m´odulo de lentes. Los cilindro de vidrio plano pueden fabricarse econ´ omicamente en grandes cantidades. Las lentes polim´ericas pueden hacerse con gran precisi´on y con una fabricaci´ on econ´omica por medio de t´ecnicas conocidas de moldeo por inyecci´on. Haciendo referencia ahora a la figura 5, se ilustra otro ejemplo alternativo de un sistema de lentes de retransmisi´ on u ´til para comprender la presente invenci´ on. El m´ odulo 120 de lentes de retransmisi´on incluye dos conjuntos 122 de lentes de retransmisi´ on dispuestos en una relaci´ on bilateral sim´etrica de extremo a extremo con relaci´on a un plano medio dispuesto entre los dos conjuntos 122 y separados por un hueco de aire. Cada conjunto 122 incluye un cilindro 124 de vidrio plano central con una primera y segunda superficies extremas 126, 128, respectivamente. Contigua a la primera superficie extrema 126 del cilindro central 124, hay un primer componente o´ptico 130 que incluye un elemento 132 de cilindro de vidrio plano y una lente plano-c´ oncava 134 unida a una superficie extrema del elemento de cilindro. En el modo de realizaci´on preferido, la lente plano-c´ oncava 134 est´a pr´ oxima al cilindro 124 de vidrio plano central y est´ a separada del cilindro central por un hueco de aire. La lente 134 est´a formada preferiblemente por material acr´ılico. Un segundo componente o´ptico 136 est´ a unido a la segunda superficie extrema del cilindro central 124. El segundo componente 136 de lente es una lente doble que incluye una lente plano-c´ oncava 138 fabricada a partir de poliestireno y una lente 140 doblemente convexa fabricada a partir de material acr´ılico. Una caracter´ıstica significativa del m´odulo 120 de lentes de retransmisi´ on, representada en la figura 5, es que las im´agenes formadas por el m´ odulo 120 est´ an situadas dentro del cilindro 132 de vidrio. Consecuentemente, se reducen las manchas en el foco en comparaci´on con los sistemas en los cuales las im´ agenes se sit´ uan cerca de una superficie de lente. 6

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5

Siguiendo con la referencia a la figura 5, las caracter´ısticas geom´etricas del m´odulo 120 est´ an definidas por la superficie frontal 125a, una primera superficie unida 125b, una segunda superficie 125c, una tercera superficie 125d, una cuarta superficie unida 125e, una quinta superficie unida 125f, una sexta superficie 125g, una s´eptima superficie 125h, una octava superficie unida 125i, una novena superficie unida 125j, una d´ecima superficie 125k, una und´ecima superficie 125l, una duod´ecima superficie unida 125m y una superficie posterior 125n. Los par´ ametros geom´etricos y o´pticos de este modo de realizaci´on del m´ odulo est´ an registrados en la Tabla 3 siguiente.

10

TABLA 3 Superficie

Radio

Espesor

Medio

´Indice

N´ um. ABBE

A B C D E F G H I J K L M N

Plano Plano -25,000 Plano Plano 7,000 -8,000 8,000 -7,000 Plano Plano 25,000 Plano Plano

5,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 10,0 ± 0,10 1,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 6,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 1,0 ± 0,03 10,0 ± 0,10 3,0 ± 0,03 3,0 ± 0,03 5,0 ± 0,03

F2 Acr´ılico Aire F2 Poliestireno Acr´ılico Aire Acr´ılico NOR61 F2 Aire Acr´ılico F2

1,620 1,492 1,000 1,620 1,590 1,492 1,000 1,492 1,590 1,620 1,000 1,492 1,620

36,4 57,4

15

20

25

30

36,4 30,9 57,4 57,4 30,9 36,4 57,4 36,4

∗ dimensiones en mil´ımetros 35

El modo de realizaci´on representado en la figura 5 muestra solamente un m´ odulo 120 de lentes de retransmisi´on, pero, como ser´ıa evidente para un experto en la t´ecnica, un endoscopio en la pr´ actica podr´ıa consistir en varias parejas de retransmisi´ on. Por ejemplo, un endoscopio consistir´ıa t´ıpicamente en tres m´odulos 120 de lentes.

40

Adem´as, el espesor del cilindro plano 132 puede ser el doble del espesor ilustrado en la figura 5, ya que en el sistema ´optico habr´ıa presentes m´odulos de lentes contiguos. Adem´ as, un endoscopio podr´ıa contener tambi´en un sistema de lentes de objetivo en situaci´ on distal con respecto a las lentes de retransmisi´on para proporcionar un amplio campo de visi´ on y un sistema de lentes oculares para ampliar la imagen m´as pr´ oxima que sale del sistema de lentes de retransmisi´on.

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Los sistemas de lentes de retransmisi´on de los tres modos de realizaci´on anteriormente descritos son todos ellos altamente eficaces para transferir una imagen luminosa de un objeto al observador. En particular, cada sistema de lentes produce resultados excepcionales con relaci´on a la funci´ on de transferencia de la modulaci´ on (MTF), que es un par´ ametro u ´til para evaluar la calidad ´optica o el rendimiento de un sistema de formaci´ on de im´agenes. La MTF, denominada tambi´en respuesta en frecuencia, respuesta sinusoidal o transferencia de contraste, se define com´ unmente como la relaci´on de la modulaci´ on en la imagen a la del objeto en funci´ on de la frecuencia (ciclos por unidad de a´ngulo o de longitud) del modelo de distribuci´ on de onda sinusoidal. Un gr´ afico de la modulaci´ on con relaci´on a la frecuencia (frecuencia angular de las barras expresada como las l´ıneas por grado en el espacio de la imagen) es una medici´on aplicable del rendimiento de un sistema de imagen. Debe observarse que, para una lente dada, el gr´afico de la MTF difiere seg´ un la longitud de onda, la oblicuidad del campo, la orientaci´ on de las barras, y seg´ un el punto del eje de la lente. La figura 6 es un gr´ afico que representa curvas MTF de los sistemas de lentes de retransmisi´on descritos anteriormente. Los valores MTF se calcularon a lo largo del eje de la lente y en puntos fuera del eje con un 70 % del campo angular m´ aximo de visi´on. Como se ilustra en el gr´afico, el sistema tiene una modulaci´ on alta a frecuencias espaciales bajas as´ı como a frecuencias espaciales altas para estos puntos. 7

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Espec´ıficamente, la modulaci´ on para frecuencias espaciales que van desde 0 ciclos/grado a 6 ciclos/grado permanece por encima de 0,9 en los puntos situados a lo largo del eje de la lente y en los puntos situados fuera del eje de la lente con un 70 % del campo angular m´ aximo de visi´on. Estos valores de modulaci´ on son favorables cuando se comparan con sistemas de lentes de retransmisi´on de vidrio convencionales e indican que el presente sistema de lentes tiene una resoluci´on o´ptica te´ orica comparable a los sistemas de lentes de retransmisi´ on de vidrio convencionales. Las reivindicaciones siguientes identifican modos de realizaci´on de la invenci´ on, adicionales a los descritos en detalle anteriormente.

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ES 2 164 677 T3 REIVINDICACIONES 1. Un sistema (40) de lentes de retransmisi´on para ser incorporado en un conjunto o´ptico endosc´opico (20), comprendiendo dicho sistema (40) de lentes de retransmisi´ on: 5

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al menos un m´ odulo (42) de lentes de retransmisi´on para retransmitir una imagen entre planos sucesivos (45a, 451) de imagen; comprendiendo dicho m´ odulo (42) de lentes de retransmisi´ on dos conjuntos de lentes (44) dispuestos en una relaci´on bilateral sim´etrica alrededor de un plano medio dispuesto entre las respectivas caras extremas (45f, 45g) de dichos dos conjuntos (44); comprendiendo cada conjunto (44) de lentes:

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un cilindro central (46) de vidrio plano que tiene una primera superficie extrema plana (45j; 45c) dispuesta de forma distante a dicho plano medio y una segunda superficie extrema plana (45d; 45c) dispuesta de forma contigua a dicho plano medio; un primer componente (48) de lente que est´ a alineado axialmente con dicho cilindro (46) de vidrio plano, y que est´a situado de manera contigua a dicha primera superficie extrema plana (45j; 45c); un segundo componente (50) de lente que es una lente doble (50), que incluye una primera lente (52) y una segunda lente (54), que est´ a alineado axialmente con dicho cilindro (46) de vidrio plano, y que est´ a situado de manera contigua a dicha segunda superficie extrema plana (45d; 45i);

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estando adheridos al menos uno de dichos primer (48) y segundo (50) componentes (48, 50) de lente a dicha superficie extrema plana respectiva de dicho cilindro (46) de vidrio plano, caracterizado porque dicho primer componente de lente es una lente sencilla (48) que funciona como una lente de campo y porque al menos una de dichas lente de campo (48) y dichas primera y segunda lentes (52; 54) est´ an fabricadas a partir de material polim´erico. 2. Un sistema como se reivindica en la reivindicaci´on 1, en el que dicha lente de campo (48) comprende un material polim´erico seleccionado entre acr´ılicos, poliestirenos, policarbonatos y copol´ımeros de estireno-acrilonitrilo (SAN). 3. Un sistema como se reivindica en la reivindicaci´on 1 o 2, en el que dicha lente de campo (48) es una lente curvada.

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4. Un sistema como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha lente de campo (48) est´a adherida a dicha primera superficie extrema (45j) de dicho cilindro central (46) de vidrio plano. 5. Un sistema como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha lente de campo (48) y dicho cilindro central (46) de vidrio plano est´ an separados por un hueco de aire. 6. Un sistema como el de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho segundo componente (50) de lente comprende un material polim´erico seleccionado entre acr´ılicos, poliestirenos, policarbonatos y copol´ımeros de estireno-acrilonitrilo (SAN).

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7. Un sistema como se reivindica en la reivindicaci´on 6, en el que dicho segundo componente (50) de lente est´a adherido a dicha segunda superficie extrema (45i) de dicho cilindro de vidrio plano. 8. Un sistema como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho segundo componente (50) de lente comprende una lente doble (52, 54). 9. Un sistema como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos conjuntos (44) de lentes de dicho m´ odulo (42) de lentes est´an separados por un hueco de aire.

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ES 2 164 677 T3 10. Un sistema ´optico para un endoscopio r´ıgido que comprende: medios (60) de lente de objetivo para generar una imagen de un objeto en un primer plano de imagen; 5

un sistema de lentes de retransmisi´ on como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes; y medios (80) de lentes de ocular para observar una imagen formada en un plano de salida de imagen;

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en el que dicho sistema ´optico tiene una modulaci´ on de frecuencias espaciales que van desde 0 ciclos/grado a 6 ciclos/grado, permaneciendo por encima de 0,9 para puntos que est´ an a lo largo del eje de la lente y para puntos fuera de dicho eje con un 70 % del campo angular m´ aximo de visi´ on.

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales. Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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