DE10155921A1 - Bildsuchvorrichtung - Google Patents
BildsuchvorrichtungInfo
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Abstract
Eine Bildtrennvorrichtung, die an ein starres Endoskop angeschlossen ist, hat ein Pechan-Prisma zum Verschieben der optischen Achse einer in dem Endoskop enthaltenen Objektivoptik, einen X- und einen Y-Tisch, einen Stellmechanismus zum Bewegen des Pechan-Prismas in Richtung senkrecht zur optischen Achse der Objektivoptik sowie eine vergrößernde Optik, deren optische Achse parallel zur optischen Achse der Objektivoptik verläuft. Mit Verschieben des Pechan-Prismas wird das durch die Objektivoptik erzeugte Bild in der Bildebene verschoben, so dass das durch die erste Bildumformoptik umgeformte Bild von einer ersten CCD-Kamera aufgenommen wird, ohne dass eine Dezentrierungsaberration, eine Verkippung relativ zu einer zur optischen Achse der ersten Bildumformoptik senkrechten Richtung oder eine Bilddrehung um die optische Achse auftreten.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bildsuchvorrichtung, die es einem Betrachter ermög
licht, auf jeden beliebigen Bereich eines durch eine Objektivoptik erzeugten Bildes
zu blicken.
Eine endoskopische Einrichtung eines bestimmten auf medizinische Anwendung
ausgelegten Typs ist mit einer Bildsuchvorrichtung ausgestattet, die eine vergrö
ßerte Ansicht eines Teils eines Weitwinkelbildes eines Objektes darstellt, das
durch eine am distalen Ende des Endoskops angeordnete Objektivoptik erzeugt
wird, und es dem Betrachter gestattet, durch Verschieben der vergrößerten An
sicht innerhalb des Weitwinkelbildes einen zu betrachtenden Zielbereich in die
sem Bild zu suchen.
Bekannte endoskopische Einrichtungen sind so gestaltet, dass entweder die
Bildaufnahmevorrichtung in dem durch die Vergrößerungsoptik vergrößert er
zeugten Bild oder das durch die Objektivoptik erzeugte Bild in dem Sehfeld der
Vergrößerungsoptik horizontal oder vertikal verschoben wird.
Die endoskopische Einrichtung, in der die Bildaufnahmevorrichtung, deren Bild
aufnahmefläche kleiner als das durch die Vergrößerungsoptik erzeugte vergrö
ßerte Bild ist, vertikal und horizontal verschoben wird, hat jedoch zwangsläufig
große Abmessungen, da die Bildaufnahmevorrichtung einen vergleichsweise
großen Raum benötigt, in dem sie innerhalb der Einrichtung bewegt werden kann.
Dagegen treten bei der endoskopischen Einrichtung, in der das durch die Objek
tivoptik erzeugte Bild durch Umlenken des aus der Objektivoptik stammenden
Objektlichtes mittels eines Prismas variablen Winkels relativ zum Sehfeld der
Vergrößerungsoptik vertikal und horizontal verschoben wird, in dem durch die
Vergrößerungsoptik neu geformten Bild infolge der relativen Dezentrierung der
Prismenflächen Dezentrierungsaberrationen auf. Ferner ist bei der endoskopi
schen Einrichtung, in der das durch die Objektivoptik erzeugte Bild durch Drehen
zweier Planspiegel relativ zum Sehfeld der Vergrößerungsoptik vertikal und hori
zontal verschoben wird, die Ebene des durch die Objektivoptik erzeugten Bildes
relativ zu der zur optischen Achse der Vergrößerungsoptik senkrechten Ebene
geneigt und das erhaltene Bild in der Bildebene gedreht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildsuchvorrichtung anzugeben, in der, um
dem Benutzer das Betrachten jedes gewünschten Teils des durch die Objektivop
tik erzeugten Bildes zu ermöglichen, das durch die Objektivoptik der Vorrichtung
erzeugte Bild relativ zum Sehfeld der Bildumformoptik in einer Ebene senkrecht
zur optischen Achse der Bildumformoptik verschoben werden kann, ohne eine
Dezentrierungsaberration, eine Neigung oder eine Drehung des Bildes zu verur
sachen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Bildsuchvorrichtung mit den Merkma
len des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
sowie der folgenden Beschreibung angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird dadurch, dass die Bildaufrichtoptik
durch den Antriebsmechanismus bewegt wird, die Position, in der die Objektivop
tik das Bild erzeugt, mit der optischen Achse der ersten Bildumformoptik in einer
Richtung senkrecht zur optischen Achse verschoben, während die Bildebene
weiter senkrecht zur optischen Achse der ersten Bildumformoptik gehalten wird.
Infolgedessen ist das durch die Bildumformoptik neu geformte Bild nicht mit einer
Dezentrierungsaberration, einer Verkippung relativ zu einer zur optischen Achse
der ersten Bildumformoptik senkrechten Richtung oder einer Drehung um die
optische Achse behaftet. "Bildaufrichtoptik" meint in dieser Beschreibung eine
Optik, die ein durch die Objektivoptik erzeugtes Bild invertiert und umdreht, oder
eine Zwischenabbildungsoptik vor der bildaufrichtenden Optik selbst. Es ist nicht
notwendigerweise so, dass das erzeugte Bild nach Durchtritt durch die Bildauf
richtoptik dieselbe Orientierung wie das Objekt haben muss.
Die erfindungsgemäße Bildsuchvorrichtung kann in einem starren Endoskop,
einem Lichtleiter-Beobachtungsteil oder einer Überwachungskamera unterge
bracht werden.
Der Antriebsmechanismus, der die Bildaufrichtoptik bewegt, kann manuell betrie
ben oder elektrisch gespeist werden.
Die Bildaufrichtoptik der Suchvorrichtung kann durch ein Pechan-Prisma mit
Dach, ein Abbe-Prisma mit Dach, ein Porro-Prisma erster Art, ein Porro-Prisma
zweiter Art, mehrere Spiegel, die in den Reflexionsflächen vorstehend genannter
Prismen äquivalenten Positionen angeordnet sind, oder andere bildaufrichtende
optische Systeme mit vier oder mehr Reflexionsflächen gegeben sein. In jedem
Fall wird das durch die Objektivoptik erzeugte Bild in der Bildebene verschoben,
wenn die Bildaufrichtoptik in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der
Objektivoptik bewegt wird.
Die erfindungsgemäße Suchvorrichtung kann so aufgebaut sein, dass das durch
die Objektivoptik erzeugte Bild nur durch die erste Bildumformoptik umgeformt
wird, oder dass das aus der Objektivoptik kommende Objektlicht geteilt wird in
einen durch die erste Bildumformoptik tretenden Strahlengang, um das Bild um
zuformen, und einen anderen, durch eine zweite Bildumformoptik gehenden
Strahlengang, um das Bild so umzuformen, dass es einen anderen Sehwinkel
abdeckt als das durch die erste Bildumformoptik erzeugte Bild. Wird das Bild
lediglich durch die erste Bildumformoptik umgeformt, so kann die Bildsuchvor
richtung zusätzlich eine Bildaufnahmevorrichtung enthalten, die das durch die
erste Bildumformoptik erzeugte Bild einfängt. Wird dagegen das Bild durch die
erste und die zweite Bildumformoptik unabhängig voneinander umgeformt, so
kann die Bildsuchvorrichtung zusätzlich eine erste Bildaufnahmevorrichtung, die
das durch die erste Bildumformvorrichtung erzeugte Bild einfängt, und eine zweite
Bildaufnahmevorrichtung enthalten, die das durch die zweite Bildumformoptik
erzeugte Bild einfängt.
Es kann ein halbdurchlässiger Spiegel eingesetzt werden, um das aus der Objek
tivoptik kommende Objektlicht zu teilen. Wird die Bildaufrichtoptik von vier Refle
xionsflächen gebildet, die an Positionen entsprechend denen eines Porro-Prismas
angeordnefsind, so kann die vorderste Reflexionsfläche als halbdurchlässiger
Spiegel ausgebildet sein, durch dessen Reflexionsfläche das Objektlicht tritt und
in die zweite Bildumformoptik gelangt.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
Fig. 1 den optischen Aufbau und die interne Anordnung einer endoskopi
schen Einrichtung als erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines in dem ersten Ausführungs
beispiel verwendeten Pechan-Prismas,
Fig. 3 eine schematische Darstellung, welche die optische Achse einer
Objektivoptik zeigt, wenn das Pechan-Prisma in positiver X-Richtung
bewegt wird,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Abbe-Prismas, das in einer
Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Porro-Prismas erster Art, das
in einer weiteren Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ver
wendet wird,
Fig. 6 den optischen Aufbau und die interne Anordnung einer endoskopi
schen Einrichtung als zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Porro-Prismas zweiter Art,
das in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird,
Fig. 8 den optischen Aufbau und die interne Anordnung einer Überwa
chungskamera als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 9 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung eines Abbe-Prismas,
das in dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele an Hand der Figuren
beschrieben.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildsuchvorrichtung ist in
einer endoskopischen Einrichtung 1 eingebaut. Wie in Fig. 1 gezeigt, hat die
endoskopische Einrichtung 1 ein starres Endoskop 10, das durch einen bis zur
Abdominalwand des Patienten eingestochenen Trocars in eine Körperhöhle
eingeführt wird, eine Bildtrennvorrichtung 20, an die das Endoskop 10 ange
schlossen ist, sowie eine erste und eine zweite CCD-Kamera 30, 40, die als
Bildaufnahmevorrichtungen fungieren, um die jeweiligen durch die in der
Bildtrennvorrichtung 20 vorgesehene Optik durch Zwischenabbildung übertrage
nen (umgekehrten) Bilder einzufangen.
Die beiden CCD-Kameras 30, 40 sind jeweils ausgebildet, ein bewegtes Bild
mittels einer üblichen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, kurz CCD, einzufan
gen, das auf ihre Bildfläche fallende Objektlicht in ein Videosignal zu wandeln,
dieses Videosignal geeignet zu verarbeiten und es dann an einen ersten Monitor 2
bzw. einen zweiten Monitor 3 auszugeben.
Das starre Endoskop 10 hat in seinem Inneren eine Objektivoptik, die ein Bild vom
Inneren der Körperhöhle erzeugt und es in einer Zwischenabbildung (Umkehrung)
überträgt, und einen Lichtleiter, der aus einer nicht gezeigten Lichtquelle stam
mendes Beleuchtungslicht zum distalen Ende des Endoskops 10 leitet, um die
Körperhöhle zu beleuchten. Die eben genannten Komponenten sind in ein ge
radförmiges Rohr eingebaut. Die Objektivoptik hat eine Objektivlinsengruppe 11
und mehrere Zwischenabbildungslinsen 12. Die Objektivlinsengruppe 11 ist eine
Retrofokus-Objektivlinse, die ein Bild mit einem weiten Bildwinkel, z. B. mehr als
120°, erzeugen kann. Die Objektivlinsengruppe 11 erzeugt das Bild der Körper
höhle in einer Bildebene 11i. Das in der Bildebene 11i erzeugte Bild wird nachein
ander auf Bildebenen 12i der jeweiligen Zwischenabbildungslinsen 12 refokus
siert, bis es auf die Bildebene 12i der letzten Zwischenabbildungslinse 12 abgebil
det ist.
Die Bildtrennvorrichtung 20 enthält in ihrem Inneren einen halbdurchlässigen
Spiegel 21, einen Reflexionsspiegel 22, ein Pechan-Prisma 24, eine Fokussierlin
se 25, eine erste Bildumformoptik mit einer ersten bis dritten Linsengruppe 26a
bis 26c sowie eine zweite Bildumformoptik 23, die eine einzelne positive Linse
enthält. Der halbdurchlässige Spiegel 21 ist in dem Strahlengang des Objektlich
tes angeordnet, das von der in dem starren Endoskop 10 vorgesehenen Objek
tivoptik kommt, und reflektiert einen Teil dieses Objektlichtes, während es den
verbleibenden Teil durchlässt. Der Reflexionsspiegel 22 ist in dem Strahlengang
des an dem halbdurchlässigen Spiegel 21 reflektierten Objektlichtes angeordnet.
Die optische Achse Ax der Objektivoptik wird so durch den halbdurchlässigen
Spiegel 21 geknickt und anschließend durch den Reflexionsspiegel 22 nochmals
geknickt, so dass sie längs der optischen Achse der zweiten Bildumformoptik 23
verläuft und so senkrecht auf die Mitte der Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-
Kamera 40 trifft, die an die Bildtrennvorrichtung 20 angeschlossen ist.
Durch diese Anordnung wird das an dem halbdurchlässigen Spiegel 21 reflektierte
Objektlicht nochmals an dem Reflexionsspiegel 22 reflektiert und geht durch die
zweite Bildumformoptik 23, um so zur Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-
Kamera 40 zu gelangen. Die zweite CCD-Kamera 40 fängt das Bild ein, das die
die Objektivlinsengruppe 11 und die Zwischenabbildungslinsen 12 enthaltende, in
dem starren Endoskop 10 angeordnete Objektivoptik erzeugt und von der zweiten
Bildumformungsoptik 23 weiter abgebildet wird, und gibt ein das eingefangene
Bild darstellendes Videosignal aus. Das Bild wird dann entsprechend dem Video
signal auf dem Bildschirm des zweiten Monitors 3 dargestellt.
Das Pechan-Prisma 24, das als Bildaufrichtoptik fungiert, ist dagegen derart in
dem Strahlengang des durch den halbdurchlässigen Spiegel 21 gehenden Objekt
lichtes angeordnet, dass es in der zur optischen Achse Ax der Objektivoptik senk
rechten X-Richtung und auch in der zur X-Richtung und zur optischen Achse Ax
senkrechten Y-Richtung verschiebbar ist. Fig. 2 zeigt das in dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel verwendete Pechan-Prisma in perspektivischer Darstellung. Wie
aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht das Pechan-Prisma 24 aus einem Dach-
Prisma 241, dessen Form äquivalent einer Form ist, bei der eine Seitenfläche
eines Dreieck-Prismas durch das aus Flächen 241f und 241g bestehende Dach
ersetzt ist (wobei die Scheitellinie 241 h dieses Dachs parallel zur Bodenfläche des
Dreieck-Prismas ist), und einem Hilfsprisma 242, das ein quadratisches Prisma
mit einer Seitenfläche 242b ist, die parallel zu einer Seitenfläche des Dach-
Prismas 241 ist. Die optische Achse Ax der Objektivoptik, die durch den halb
durchlässigen Spiegel 21 geht, tritt senkrecht durch die Seitenfläche 242a des
Hilfsprismas 242 des Pechan-Prismas 24 und wird an den Innenflächen der
beiden Seitenflächen 242b, 242c des Hilfsprismas 242, die an die Seitenfläche
242a angrenzen, zweimal geknickt und läuft senkrecht durch die Seitenfläche
242b des Hilfsprismas 242 und die Seitenfläche 241d des Dach-Prismas 241.
Anschließend wird die optische Achse Ax nacheinander an den Innenflächen der
Seitenfläche 241e, der Dachflächen 241f, 241g und der Seitenfläche 241d des
Dach-Prismas 241 geknickt und tritt schließlich senkrecht durch die Seitenfläche
241e aus dem Dach-Prisma 241 aus, d. h. in einer Richtung, die parallel zur opti
schen Achse Ax vor deren Eintritt in das Hilfsprisma 242 ist. Die Verlängerung der
optischen Achse Ax vor Eintritt in das Pechan-Prisma 24 läuft durch die Mitte der
Bildaufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 30, die an die Bildtrennvorrichtung
20 angeschlossen ist. Die Position des Pechan-Prismas 24, in der die optische
Achse Ax vor ihrem Eintritt in das Pechan-Prisma 24 koaxial mit der optischen
Achse Ax nach ihrem Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 ist, wird im Folgenden
als Anfangsposition des Pechan-Prismas 24 bezeichnet.
Die Fokussierlinse 25 ist in der Anfangsposition koaxial zur optischen Achse Ax
der Objektivoptik nach deren Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 angeordnet. Die
Fokussierlinse 25 ist längs ihrer optischen Achse bewegbar. Sie wird durch einen
nicht gezeigten Scharfstellbetätiger bewegt, typischerweise einen Gleichstrom-
Servomotor oder einen Schrittmotor.
Die erste bis dritte Linsengruppe 26a bis 26c der ersten Bildumformoptik 26 sind
in der Anfangsposition zwischen der Fokussierlinse 25 und der ersten CCD-
Kamera 30 ebenfalls koaxial mit der optischen Achse Ax der Objektivoptik nach
deren Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 angeordnet. Die dritte Linsengruppe
26c ist fest, während die erste und die zweite Linsengruppe 26a, 26b längs ihrer
optischen Achsen bewegbar sind. Die erste Bildumformoptik 26 kann so ihren
Abbildungsmaßstab geeignet ändern. Die erste und die zweite Linsengruppe 26a,
26b werden von einem Zoombetätiger bewegt, der typischerweise ein Gleich
strom-Servomotor oder ein Schrittmotor ist.
Bei der oben erläuterten Anordnung geht dann das durch den halbdurchlässigen
Spiegel 21 tretende Licht nacheinander durch das Pechan-Prisma 24, die Fokus
sierlinse 25 und die erste Bildumformoptik 26, bevor es zur Bildaufnahmefläche
der ersten CCD-Kamera 30 gelangt. Das Pechan-Prisma 24 invertiert und dreht
das Bild um, das die die Objektivlinsengruppe 11 und die Zwischenabbildungslinse
12 enthaltende, in dem starren Endoskop 10 angeordnete Objektivoptik erzeugt,
und die erste Bildumformoptik 26 vergrößert einen Teil des durch die Objektivoptik
erzeugten und durch das Pechan-Prisma 24 umgedrehten Bildes mit einer vorbe
stimmten Vergrößerung, um so das Bild auf der Bildaufnahmefläche der ersten
CCD-Kamera 30 umzuformen. Die Kamera 30 fängt das von der ersten Bildum
formoptik 26 eingefangene Bild ein und gibt ein das eingefangene Bild darstellen
des Videosignal aus. Anschließend wird das Bild entsprechend diesem Videosi
gnal auf dem Bildschirm des ersten Monitors 2 dargestellt.
Das Pechan-Prisma 24 ist in der XY-Ebene bewegbar, indem ein X- und Y-Tisch
27a über einen Stellmechanismus 27 angetrieben werden. Der Stellmechanismus
27 enthält einen Antrieb, typischerweise einen Gleichstrom-Servomotor oder
einen Schrittmotor, und ein Zahnradsystem zum Übertragen der Antriebskraft des
Antriebs auf den X- und den Y-Tisch, so dass letztere unabhängig voneinander
angetrieben werden können. Der Stellmechanismus 27 ist an eine nicht gezeigte
Bedieneinheit angeschlossen, die einen längs eines Kreuzes verkippbaren
Schwenkhebel hat, der auch als Joystick bezeichnet wird. Betätigt die Bedienper
son diesen Schwenkhebel, so wird ein die Verkippungsgröße und die Richtung
des verkippten Schwenkhebels darstellendes Signal an den Stellmechanismus 27
übertragen. Mit Empfang dieses Signals treibt der Stellmechanismus 27 den X-
und Y-Tisch 27a entsprechend der Verkippungsgröße und der Richtung des
verkippten Schwenkhebels entsprechend dem Signal so, dass das Pechan-
Prismas 24 in der XY-Ebene bewegt wird. Die nicht gezeigte Bedieneinheit kann
alternativ eine auch als Trackball bezeichnete Führungskugel enthalten, die von
der Bedienperson gedreht wird und so ein der Größe und der Richtung ihrer
Drehung entsprechendes Signal ausgibt. Als weitere Alternative kann die Bedien
einheit einen Hebel für die X-Richtung und einen Hebel für die Y-Richtung haben,
um so ein Signal auszugeben, das Größe und Richtung der Verkippung jedes
Hebels darstellt.
Wird das Pechan-Prisma 24 aus seiner Anfangsposition in der XY-Ebene bewegt,
so wird die optische Achse Ax der Objektivoptik nach ihrem Austritt aus dem
Pechan-Prisma 24 relativ zur optischen Achse der ersten Bildumformoptik 26
verschoben. Fig. 2 zeigt schematisch, wie die optische Achse Ax der Objektivoptik
durch das Pechan-Prisma 24 relativ zur optischen Achse der ersten Bildumfor
moptik 26 verschoben wird. Wird die vor ihrem Eintritt in das Pechan-Prisma 24
vorhandene optische Achse Ax bei Anordnung des Pechan-Prismas 24 in seiner
Anfangsstellung um einen Verstellweg w relativ zur Seitenfläche 24a in positiver
X-Richtung, d. h. in Fig. 2 nach links verschoben, so wird die nach Austritt aus dem
Pechan-Prisma 24 vorhandene optische Achse Ax ebenfalls um die Verstellstrec
ke w in negativer X-Richtung relativ zur Seitenfläche 24e bewegt. Dies entspricht
dem Fall, in dem sich das Pechan-Prisma 24 um die Verstellstrecke w in negativer
X-Richtung, d. h. in Fig. 2 nach rechts, relativ zur stationären optischen Achse Ax
der Objektivoptik vor Eintritt in das Pechan-Prisma 24 bewegt. In diesem Fall wird
deshalb die nach dem Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 vorhandene optische
Achse Ax' der Objektivoptik in negativer X-Richtung um den Verstellweg 2w relativ
zu der vor dem Eintritt in das Pechan-Prisma 24 vorhandenen optischen Achse
Ax' verschoben. Umgekehrt wird bei Bewegen des Pechan-Prismas 24 in positiver
X-Richtung die optische Achse Ax der Objektivoptik nach Austritt aus dem
Pechan-Prisma 24 um eine Verstellstrecke, die zweimal so lang wie die Verstell
strecke des Pechan-Prismas 24 ist, in positiver X-Richtung verschoben. Wird das
Pechan-Prisma 24 in Y-Richtung, d. h. in Fig. 2 in vertikaler Richtung bewegt, so
wird entsprechend die optische Achse Ax" der Objektivoptik nach Austritt aus dem
Pechan-Prisma 24 relativ zur optischen Achse Ax" vor Eintritt in das Pechan-
Prisma 24 um eine Verstellstrecke, die zweimal so lang wie die Verstellstrecke
des Pechan-Prismas 24 ist, in Bewegungsrichtung des Pechan-Prismas 24 ver
schoben.
Mit Verschieben des Pechan-Prismas 24 in der XY-Ebene wird also die optische
Achse Ax" der Objektivoptik nach Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 gegenüber
einer mit der optischen Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26 koaxialen Linie
verschoben. Fig. 3 zeigt schematisch, wie mit Bewegen des Pechan-Prismas 24
die optische Achse Ax der Objektivoptik verschoben wird. Befindet sich das
Pechan-Prisma 24 in seiner Anfangsposition, in der die optische Achse Ax der
Objektivoptik nach Austritt aus dem Pechan-Prisma 24 koaxial mit der optischen
Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26 ist, so läuft ein sich auf der optischen
Achse Ax der Objektivoptik ausbreitender Lichtstrahl auf der optischen Achse Bx
der ersten Bildumformoptik 26 und fällt auf die Mitte der Bildaufnahmefläche der
ersten CCD-Kamera 30. Da das Pechan-Prisma 24 gemäß Fig. 3 in der XY-Ebene
bewegt wird, wird jedoch die optische Achse Ax nach Austritt aus dem Pechan-
Prisma 24 gegenüber der optischen Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26
verschoben. Der sich auf der optischen Achse Ax der Objektivoptik ausbreitende
Lichtstrahl wird so gegenüber der optischen Achse Bx der ersten Bildumformoptik
26 so verschoben und fällt an einer Stelle auf die Bildaufnahmefläche der ersten
CCD-Kamera 30, die aus deren Mitte verschoben ist, so dass sich der von der
ersten CCD-Kamera 30 eingefangene Bildteil verschiebt. Fig. 1 zeigt einen Fall, in
dem ein gegenüber der Mitte des auf dem Bildschirm des zweiten Monitors 3
dargestellten Bildes dezentrierter Teil entsprechend einer vorbestimmten Vergrö
ßerung vergrößert und durch das aus seiner Anfangsposition ausgelenkte
Pechan-Prisma 24 auf dem Bildschirm des ersten Monitors 2 dargestellt wird. In
Fig. 1 geben die gestrichelten Linien in dem auf dem Bildschirm des zweiten
Monitors 3 dargestellten Bild den Bereich an, den die CCD-Kamera 30 einfängt,
wenn sich das Pechan-Prisma 24 in seiner Anfangsposition befindet.
Die Objektivoptik des starren Endoskops 10 hat ein weites Sehfeld und weist
zugleich eine große Bildfeldwölbung auf, da das durch die Objektivlinsengruppe
11 erzeugte Bild durch die Zwischenabbildungslinsen 12 übertragen wird. Da das
durch die Objektivoptik erzeugte Bildes durch Bewegen des Pechan-Prismas 24 in
der XY-Ebene in vorstehend beschriebener Weise relativ zu dem Sehfeld der
ersten Bildumformoptik 26 in X- und Y-Richtung bewegt wird, bewegt sich das Bild
auf der optischen Achse Bx auch zu einer Ebene hin und von dieser weg, die
bezüglich der ersten Bildumformoptik 26 zur Bildaufnahmefläche der ersten CCD-
Kamera 30 konjugiert ist, was zu einer Defokussierung des von der ersten CCD-
Kamera 30 eingefangenen Bildes führen kann. Dieses Problem kann jedoch durch
eine nicht gezeigte Fokussiersteuerschaltung gelöst werden, die den Fokussier
betätiger synchron mit dem Stellmechanismus 27 entsprechend der Verstellstrec
ke antreibt, um die die optische Achse Ax der Objektivoptik gegenüber der opti
schen Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26 verschoben wird, so dass sich die
Ebene, die bezüglich der ersten Bildumformoptik zur Bildaufnahmefläche der
ersten CCD-Kamera 30 konjugiert ist, und die Bildebene der Objektivoptik auf der
optischen Achse Bx schneiden.
Wie oben im Detail erläutert, ist in der endoskopischen Einrichtung 1 gemäß
erstem Ausführungsbeispiel das als Bildaufrichtoptik fungierende Pechan-Prisma
24 zwischen der Objektivoptik und der ersten Bildumformoptik 26, deren optische
Achsen parallel zueinander verlaufen, in der zu den optischen Achsen senkrech
ten XY-Ebene beweglich angeordnet, so dass das durch die Objektivoptik er
zeugte Bild parallel zum Sehfeld der ersten Bildumformoptik 26 und so zur Bild
aufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 30 relativ verschoben werden kann. Das
durch die erste Bildumformoptik 26 erzeugte Bild kann so von der ersten CCD-
Kamera 30 eingefangen werden, ohne dass eine Dezentrierungsaberration, eine
Verkippung relativ zu einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der ersten
Bildumformoptik 26 oder eine Bilddrehung auftritt.
Die endoskopische Einrichtung 1 gemäß erstem Ausführungsbeispiel kann in der
Weise modifiziert werden, dass das Pechan-Prisma 24 durch andere bildaufrich
tende Prismen wie ein in Fig. 4 gezeigtes Abbe-Prisma 243 mit Dach oder ein in
Fig. 5 gezeigtes, aus zwei Rechtwinkel-Prismen bestehendes Porro-Prisma 244
erster Art ersetzt wird. Auch in diesen Modifizierungen wird die optische Achse Ax
nach Austritt aus dem Abbe-Prisma 243 oder dem Porro-Prisma 244 erster Art
relativ zur optischen Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26 verschoben, indem
das Abbe-Prisma 243 bzw. das Porro-Prisma 244 in der XY-Ebene bewegt wird.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, wird bei Verwendung eines der Prismen 243, 244
die optische Achse Ax der Objektivoptik nach Austritt aus dem Prisma 243 bzw.
244 in die Richtung verschoben, in die das jeweilige Prisma 243 bzw. 244 bewegt
wird. Die optische Achse Ax wird um eine Verstellstrecke (2w) verschoben, die
zweimal so lang wie die Verstellstrecke (w) ist, um die das Prisma 243 bzw. 244
bewegt wird. Das durch das Prisma 243 oder 244 erzeugte Bild wird dann mit der
ersten Bildumformoptik 26 in Richtung der Bewegung des Prismas 243 bzw. 244
verschoben, so dass sich ein durch die erste Bildumformoptik 26 vergrößerter Teil
des Bildes auf der Bildaufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 26 entgegenge
setzt zur Bewegungsrichtung des Prismas 243 bzw. 244 bewegt.
Bei Verwendung des Porro-Prismas 244 erster Art sind die optische Achse Ax vor
Eintritt in das Prisma 244 und die optische Achse Ax nach Austritt aus dem Pris
ma 244 nicht koaxial. Dagegen können bei Verwendung des Pechan-Prismas 24
oder des Abbe-Prismas 243 die optische Achse Ax vor Eintritt in das Prisma 24
bzw. 243 und die optische Achse Ax nach Austritt aus dem jeweiligen Prisma
koaxial gemacht werden, was zu einer kompakten endoskopischen Einrichtung
führt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildsuchvorrichtung ist
in eine endoskopische Einrichtung 50 eingebaut. Die endoskopische Einrichtung
50 ist identisch mit der Einrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen
davon, dass das Pechan-Prisma 24 durch ein Porro-Prisma 28 zweiter Art und der
halbdurchlässige Spiegel 21 durch die erste Fläche dieses Porro-Prismas 28
ersetzt ist, die als teilweise reflektierende Fläche fungiert. Auf die Beschreibung
der Komponenten, die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, wird im
Folgenden verzichtet.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das Porro-Prisma 28 zweiter Art zwischen der Objek
tivoptik, die in dem an die Bildtrennvorrichtung 20 angeschlossenen starren Endo
skop 10 enthalten ist, und der Fokussierlinse 25 angeordnet. Das Porro-Prisma 28
zweiter Art besteht aus einem Rechtwinkel-Prisma 282, einem weiteren Rechtwin
kel-Prisma 283, das etwa halb so groß wie das Rechtwinkel-Prisma 282 ist, und
einem Strahlteiler 281, der eine Kombination aus zwei Rechtwinkel-Prismen ist,
die jeweils so groß wie das Rechtwinkel-Prisma 283 sind. Die geneigte Fläche
eines der beiden Rechtwinkel-Prismen des Strahlteilers 281 ist mit einem dünnen
Metallfilm überzogen, der durch Aufdampfen ausgebildet wird, um sichtbares Licht
mit einem Reflexionsgrad von 50% zu reflektieren. Der Strahlteiler 281 wird
hergestellt, indem die geneigten Flächen der beiden Rechtwinkel-Prismen mitein
ander verbunden werden, so dass der Strahlteiler 281 die Form eines rechtwinkli
gen Parallelepipeds hat. Der Strahlteiler 281 reflektiert einen Teil des eintretenden
Lichtes durch die miteinander verbundenen Flächen und lässt den übrigen Teil
durch.
Der Strahlteiler 281 ist hinter dem starren Endoskop 10 angeordnet. Ein Refle
xionsspiegel 291 ist in dem Strahlengang des Objektlichtes angeordnet, das durch
die in dem Endoskop 10 vorgesehene Objektivoptik und durch den Strahlteiler 281
tritt. Die durch den Strahlteiler 281 gehende optische Achse Ax der Objektivoptik
wird nacheinander durch den Reflexionsspiegel 291 und den weiteren Reflexions
spiegel 292 so geknickt, dass sie längs der optischen Achse der zweiten Bildum
formoptik 23 verläuft und auf die Mitte der Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-
Kamera 40 trifft. Das durch die Objektivoptik erzeugte Bild wird durch die zweite
Bildumformoptik 23 auf der Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-Kamera 40
umgeformt.
Dagegen wird die optische Achse Ax der Objektivoptik durch die Reflexionsfläche
des Strahlteilers 281 aufgespaltet und senkrecht geknickt. Dann wird die in Y-
Richtung, d. h. in der zur Zeichenebene der Fig. 7 senkrechten Richtung, in das
Rechtwinkel-Prisma 282 führende optische Achse Ax durch die Innenflächen der
einander senkrecht schneidenden Seitenflächen zweimal geknickt und in einer
Ebene senkrecht zur optischen Achse Ax um 180° umgelenkt, so dass sie in das
Rechtwinkel-Prisma 283 führt. Die optische Achse Ax, die durch die Innenfläche
einer geneigten Fläche des Rechtwinkel-Prismas 283 (vierte Reflexionsfläche des
Porro-Prismas zweiter Art) senkrecht geknickt wird, wird dann parallel zur opti
schen Achse Ax vor Eintritt in den Strahlteiler 281 ausgerichtet. Befindet sich das
Porro-Prisma 28 zweiter Art in seiner Anfangsposition, so ist die optische Achse
Ax der Objektivoptik nach Austritt aus dem Porro-Prisma 28 zweiter Art koaxial mit
der optischen Achse der Fokussierlinse 25 und der ersten Bildumformoptik 26 und
fällt auf die Mitte der Bildaufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 30.
Das Porro-Prisma 28 kann durch den X- und den Y-Tisch 27a, die von dem Stell
mechanismus 27 angetrieben werden, in der XY-Ebene bewegt werden. Wird das
Porro-Prisma 28 zweiter Art um eine Verstellstrecke w in negativer X-Richtung,
d. h. in Fig. 7 nach rechts, relativ zur optischen Achse Ax der Objektivoptik bewegt,
wie dies die perspektivische Darstellung nach Fig. 7 zeigt, so wird die optische
Achse Ax' der Objektivoptik nach Austritt aus dem Porro-Prisma 28 um die Ver
stellstrecke 2w gegenüber der optischen Achse Ax' vor Eintritt in das Porro-Prisma
28 in der negativen X-Richtung verschoben. Wird umgekehrt das Porro-Prisma 28
in positiver X-Richtung bewegt, so wird die optische Achse Ax der Objektivoptik
nach Austritt aus dem Porro-Prisma 28 in positiver X-Richtung um eine Verstell
strecke verschoben, die zweimal so lang wie die Bewegungsstrecke des Porro-
Prismas 28 ist. Wird entsprechend das Porro-Prisma 28 in Y-Richtung, d. h. in Fig.
7 in vertikaler Richtung, bewegt, so wird die optische Achse Ax" der Objektivoptik
nach Austritt aus dem Porro-Prisma 28 gegenüber der optischen Achse Ax" vor
Eintritt in das Porro-Prisma 28 um eine Verstellstrecke, die zweimal so lang wie
die Bewegungsstrecke des Porro-Prismas 28 ist, in Bewegungsrichtung des
Porro-Prismas 28 verschoben.
Mit Verschieben des Porro-Prismas 28 zweiter Art in der XY-Ebene wird die
optische Achse Ax der Objektivoptik gegenüber einer Linie verschoben, die koa
xial mit der optischen Achse Bx der ersten Bildumformoptik 26 ist. Wie bei der
endoskopischen Einrichtung 1 gemäß erstem Ausführungsbeispiel verschiebt sich
das Bild, das in der die Bildaufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 30 enthal
tenden Ebene durch die Bildumformoptik 26 erzeugt wird, relativ zur ersten Bild
umformoptik 26 um eine Strecke entsprechend der Verschiebestrecke der opti
schen Achse Ax gegenüber der optischen Achse Bx in einer Richtung, die der
Verschieberichtung des Porro-Prismas 28 entgegengesetzt ist. Zugleich wird das
durch die Objektivoptik erzeugte und durch das Porro-Prisma 28 betrachtete Bild
relativ in Bewegungsrichtung des Porro-Prismas 28 zweiter Art bewegt.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der endoskopischen Einrichtung 50 gemäß
zweitem Ausführungsbeispiel das als Bildaufrichtoptik fungierende Porro-Prisma
28 zweiter Art parallel in der zur optischen Achse Ax senkrechten XY-Ebene
verschoben, so dass das Bild, das die Objektivoptik erzeugt, gegenüber dem
Sehfeld der ersten Bildumformoptik 26 und somit gegenüber der Bildaufnahmeflä
che der ersten CCD-Kamera 30 verschoben werden kann. Das von der ersten
Bildumformoptik 26 erzeugte Bild kann so von der ersten CCD-Kamera 30 einge
fangen werden, ohne dass eine Dezentrierungsaberration, eine Verkippung relativ
zu der zur optischen Achse der ersten Bildumformoptik 26 senkrechten Ebene
oder eine Bilddrehung um die optische Achse auftritt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildsuchvorrichtung ist in
einer Überwachungskamera 60 eingebaut. Wie in Fig. 8 gezeigt, hat die Kamera
60 einen Hauptkörper 62, welcher der Bildtrennvorrichtung 20 des ersten Ausfüh
rungsbeispiels entspricht, einen vorne am Hauptkörper 62 montierten Objektivtu
bus 61 sowie eine erste CCD-Kamera 30 und eine zweite CCD-Kamera 40, die als
Bildaufnahmevorrichtung fungieren und hinten am Hauptkörper 62 montiert sind.
Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 8 offenbart, ist die Kamera 60 des dritten Ausfüh
rungsbeispiels in ihrem Aufbau ähnlich der endoskopischen Einrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels. Diejenigen Komponenten, die denen der endoskopi
schen Einrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind deshalb
mit denselben Bezugszeichen versehen und werden im Folgenden nicht nochmals
beschrieben.
Der Objektivtubus 61 enthält eine Objektivoptik 65 mit einem weiten Sehwinkel
von etwa 120°. Das Bild des zu überwachenden Raums wird durch die Objek
tivoptik 65 erzeugt.
Der Hauptkörper 62 enthält ein Abbe-Prisma 63 mit Dach, einen Reflexionsspiegel
64, einen weiteren Reflexionsspiegel 22, eine Fokussierlinse 25, eine erste Bild
umformoptik 26 und eine zweite Bildumformoptik 23.
Das als Bildaufrichtoptik fungierende Abbe-Prisma 63 ist in dem Strahlengang des
Objektlichtes derart gehalten, dass es in der zur optischen Achse Ax der Objek
tivoptik 65 senkrechten X-Richtung und auch in der zur X-Richtung und zur opti
schen Achse Ax senkrechten Y-Richtung verschoben werden kann. Fig. 9 ist eine
vergrößerte, perspektivische Darstellung des Abbe-Prismas 63. Wie aus den Fig.
8 und 9 hervorgeht, hat das in diesem Ausführungsbeispiel eingesetzte Abbe-
Prisma 63 einen Aufbau, der sich etwas von dem Grundaufbau des in Fig. 4
gezeigten Abbe-Prismas 243 unterscheidet. Insbesondere hat das Abbe-Prisma
63 eine erste Reflexionsfläche 63a, die ausgebildet ist, die in sie senkrecht durch
eine Eintrittsfläche 63d eintretende optische Achse der Objektivoptik 65 um einen
Winkel von 120° zu knicken, eine zweite Reflexionsfläche 63b, die als Dach,
dessen Scheitel parallel zu der durch die Eintrittsfläche 63d gehenden optischen
Achse ist, ausgebildet und geeignet ist, die durch die erste Reflexionsfläche 63a
geknickte optische Achse Ax weiter zu knicken, sowie eine dritte Reflexionsfläche
63c, die ausgebildet ist, die durch die zweite Reflexionsfläche 63b geknickte
optische Achse Ax weiter um einen Winkel von 120° in eine Richtung zu knicken,
die parallel zu der durch die Eintrittsfläche 63d gehenden optischen Achse Ax ist.
Das Abbe-Prisma 63 ist entlang der dritten Reflexionsfläche 63c in ein erstes
Prisma 631, das mit der ersten Reflexionsfläche 63a versehen ist, und in ein
zweites Prisma 632, das mit der zweiten und der dritten Reflexionsfläche 63b, 63c
versehen ist, getrennt, um die Fertigung zu erleichtern. Die erste Reflexionsfläche
63a des ersten Prismas 631 ist eine teilweise reflektierende Fläche und mit einem
Dreieck-Prisma 633 verbunden, um so einen Strahlteiler zu bilden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die optische Achse der Fokussierlinse 25 und
der ersten Bildumformoptik 26 in X-Richtung, d. h. in Fig. 8 vertikal, gegenüber der
optischen Achse Ax der Objektivoptik 65 versetzt. Die Position des Abbe-Prismas
63, in der die durch das Abbe-Prisma 63 geknickte optische Achse Ax der Objek
tivoptik 65 mit der optischen Achse der Fokussierlinse 25 und der ersten Bildum
formoptik 26 zusammenfällt, wird im Folgenden als Anfangsposition bezeichnet.
Bei der vorstehend erläuterten Anordnung geht das durch die Objektivoptik 65
tretende Licht nacheinander durch das Abbe-Prisma 63, die Fokussierlinse 25
sowie die erste Bildumformoptik 26 und gelangt so zur Bildaufnahmefläche der
ersten CCD-Kamera 30. Zugleich dreht das Abbe-Prisma 63 das durch die Objek
tivoptik 65 erzeugte Bild um, und die erste Bildumformoptik 26 vergrößert einen
Teil des Bildes entsprechend einer vorbestimmten Vergrößerung, um ihn in der
Bilderzeugungsebene der ersten CCD-Kamera 30 abzubilden. Das durch die erste
Bildumformoptik 26 umgeformte Bild wird von der ersten CCD-Kamera 30 einge
fangen und auf dem Bildschirm des ersten Monitors 2 dargestellt, der an die erste
CCD-Kamera 30 angeschlossen ist.
Das Abbe-Prisma 63 ist ausgebildet, als Ganzes in der XY-Ebene bewegt zu
werden, indem der X- und der Y-Tisch 27a über den Stellmechanismus 27 ange
trieben werden. Mit Bewegen des Abbe-Prismas 63 aus seiner Anfangsposition in
X- und/oder Y-Richtung wird die optische Achse Ax der Objektivoptik 65 nach
Austritt aus dem Abbe-Prisma 63 gegenüber der optischen Achse der ersten
Bildumformoptik 26 in Bewegungsrichtung des Abbe-Prismas 63 um eine Strecke
bewegt, die zweimal so lang wie die Bewegungsstrecke des Abbe-Prismas 63 ist.
Fig. 8 zeigt in schematischer Darstellung den Fall, dass ein gegenüber der Mitte
des auf dem Bildschirm des zweiten Monitors 3 dargestellten Bildes dezentrierter
Teil entsprechend einer vorbestimmten Vergrößerung vergrößert und durch das
Abbe-Prisma 63, das aus seiner Anfangsposition ausgelenkt ist, auf dem Bild
schirm des ersten Monitors 2 dargestellt wird. In Fig. 8 stellen die gestrichelten
Linien in dem auf dem Bildschirm des zweiten Monitors 3 angezeigten Bild den
von der ersten CCD-Kamera 30 eingefangenen Bildteil dar, wenn sich das Abbe-
Prisma 63 in seiner Anfangsposition befindet.
Der Reflexionsspiegel 64 ist in dem Strahlengang des durch die erste Reflexions
fläche 63a des Abbe-Prismas 63 tretenden Objektlichtes angeordnet, um die
durch die erste Reflexionsfläche 63a separierte optische Achse Ax der Objek
tivoptik 65 um 90° zu knicken. In dem Strahlengang des an dem Reflexionsspiegel
64 reflektierten Objektlichtes ist der weitere Reflexionsspiegel 22 angeordnet. Die
optische Achse Ax der Objektivoptik 65 wird durch den Reflexionsspiegel 22
weiter geknickt, tritt koaxial durch die zweite Bildumformoptik 23 und fällt senk
recht auf die Mitte der Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-Kamera.
Bei der vorstehend erläuterten Anordnung wird das durch die erste Reflexionsflä
che 63a getretene Licht nacheinander an den beiden Reflexionsspiegeln 64 und
22 reflektiert, geht durch die zweite Bildumformoptik 23 und fällt schließlich auf die
Bildaufnahmefläche der zweiten CCD-Kamera 40. Die zweite CCD-Kamera 40
fängt das durch die Objektivoptik 65 erzeugte und durch die zweite Bildumformop
tik 23 übertragene Bild ein. Das so eingefangene Bild wird dann auf dem Bild
schirm des zweiten Monitors 3 dargestellt, der an die zweite CCD-Kamera 40
angeschlossen ist.
Wie vorstehend im Detail erläutert, ist in der Überwachungskamera 60 gemäß
drittem Ausführungsbeispiel das als Bildaufrichtoptik dienende Abbe-Prisma 63
zwischen der Objektivoptik 65 und der ersten Bildumformoptik 26, deren optische
Achsen parallel zueinander angeordnet sind, beweglich in der zu den optischen
Achsen senkrechten XY-Ebene angeordnet, so dass das durch die Objektivoptik
65 erzeugte Bild parallel zum Sehfeld der ersten Bildumformoptik 26, d. h. zur
Bildaufnahmefläche der ersten CCD-Kamera 30 verschoben werden kann. Das
durch die Bildumformoptik 26 erzeugte Bild kann deshalb von der ersten CCD-
Kamera eingefangen werden, ohne dass eine Dezentrierungsaberration, eine
Verkippung relativ zu der zur optischen Achse der ersten Bildumformoptik 26
senkrechten Richtung oder eine Drehung um die optische Achse auftritt.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, ermöglicht es die erfindungsgemäße
Bildsuchvorrichtung, einen beliebigen Zielbereich in dem durch die Objektivoptik
erzeugten Bild zu suchen und zu erfassen. Dadurch, dass das durch die Objek
tivoptik erzeugte Bild relativ zum Sehfeld der ersten Bildumformoptik verschoben
wird, kann das Bild nur in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der ersten
Bildumformoptik verschoben werden, ohne dass eine Dezentrierungsaberration,
eine Verkippung oder eine Drehung auftritt.
Claims (16)
1. Bildsuchvorrichtung mit
einer Objektivoptik zum Erzeugen eines Objektbildes,
einer Bildaufrichtoptik mit mindestens vier Reflexionsflächen,
einer ersten Bildumformoptik, in die durch die Objektivoptik und die Bildauf richtoptik getretenes Objektlicht eintritt und die aus dem Objektlicht das Bild umformt, und
einem Antriebsmechanismus zum Bewegen der Bildaufrichtoptik in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Objektivoptik.
einer Objektivoptik zum Erzeugen eines Objektbildes,
einer Bildaufrichtoptik mit mindestens vier Reflexionsflächen,
einer ersten Bildumformoptik, in die durch die Objektivoptik und die Bildauf richtoptik getretenes Objektlicht eintritt und die aus dem Objektlicht das Bild umformt, und
einem Antriebsmechanismus zum Bewegen der Bildaufrichtoptik in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Objektivoptik.
2. Bildsuchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Reflexionsflächen der Bildaufrichtoptik zwei Paare Reflexionsflächen
enthalten, wobei die Reflexionsflächen jedes Paars relativ zueinander ge
neigt sind, und
die beiden Paare Reflexionsflächen so angeordnet sind, dass die Schnittlinie
der Verlängerungen der Reflexionsflächen eines Paars senkrecht zur
Schnittlinie der Verlängerungen der Reflexionsflächen des anderen Paars
verläuft.
3. Bildsuchvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Bildumformoptik eine längs der optischen Achse bewegbare
Varioeinheit enthält.
4. Bildsuchvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine Fokussierlinse, die zwischen der Bildaufrichtoptik und
der ersten Bildumformoptik angeordnet und längs der optischen Achse der
ersten Bildumformoptik bewegbar ist.
5. Bildsuchvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch eine Bildaufnahmevorrichtung, die ein von der ersten Bild
umformoptik erzeugtes Bild aufnimmt.
6. Bildsuchvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch
ein optisches Trennelement, das einen Teil des durch die Objektivoptik
getretenen Objektlichtes reflektiert und den übrigen Teil durchlässt, und
eine zweite Bildumformoptik, in die das durch das Trennelement separierte
Objektlicht eintritt und die aus diesem Licht das Bild umformt.
7. Bildsuchvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch
eine erste Bildaufnahmevorrichtung, die ein durch die erste Bildumformoptik
erzeugtes Bild aufnimmt, und
eine zweite Bildaufnahmevorrichtung, die ein von der zweiten Bildumformop
tik erzeugtes Bild aufnimmt.
8. Bildsuchvorrichtung nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bildaufrichtoptik ein Pechan-Prisma mit Dach ist.
9. Bildsuchvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Bildaufrichtoptik ein Abbe-Prisma mit Dach ist.
10. Bildsuchvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Bildaufrichtoptik ein Porro-Prisma erster Art ist.
11. Bildsuchvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Bildaufrichtoptik ein Porro-Prisma zweiter Art ist.
12. Bildsuchvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine
erste Reflexionsfläche, die von den vier Reflexionsflächen der Bildaufrich
toptik, die jeweils an Positionen entsprechend denen eines Porro-Prismas
zweiter Art angeordnet sind, die vorderste ist, das optische Trennelement
bildet.
13. Bildsuchvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine erste Bildaufnahmevorrichtung, die ein durch die erste Bildumformoptik erzeugtes Bild aufnimmt, und
eine zweite Bildaufnahmevorrichtung, die ein durch die zweite Bildumfor moptik erzeugtes Bild aufnimmt.
eine erste Bildaufnahmevorrichtung, die ein durch die erste Bildumformoptik erzeugtes Bild aufnimmt, und
eine zweite Bildaufnahmevorrichtung, die ein durch die zweite Bildumfor moptik erzeugtes Bild aufnimmt.
14. Bildsuchvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Objektivoptik ein Sehfeld von 120° oder mehr hat.
15. Bildsuchvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Objektivoptik in einem Endoskop enthalten ist.
16. Bildsuchvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Objektivoptik in einer Überwachungskamera enthalten ist.
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: PENTAX CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: HOYA CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
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