DE102005008153B4 - Endoskopische Beobachtungseinrichtung - Google Patents

Endoskopische Beobachtungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102005008153B4
DE102005008153B4 DE102005008153A DE102005008153A DE102005008153B4 DE 102005008153 B4 DE102005008153 B4 DE 102005008153B4 DE 102005008153 A DE102005008153 A DE 102005008153A DE 102005008153 A DE102005008153 A DE 102005008153A DE 102005008153 B4 DE102005008153 B4 DE 102005008153B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
observation device
endoscopic observation
optical
endoscopic
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102005008153A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102005008153A1 (de
Inventor
Isolde Scharf
Klaus-Dieter Scharf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE202004007177U external-priority patent/DE202004007177U1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102005008153A priority Critical patent/DE102005008153B4/de
Publication of DE102005008153A1 publication Critical patent/DE102005008153A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005008153B4 publication Critical patent/DE102005008153B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00174Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00181Optical arrangements characterised by the viewing angles for multiple fixed viewing angles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096Optical elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163Optical arrangements
    • A61B1/00174Optical arrangements characterised by the viewing angles
    • A61B1/00183Optical arrangements characterised by the viewing angles for variable viewing angles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A61B1/051Details of CCD assembly
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0615Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for radial illumination
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end
    • G02B23/243Objectives for endoscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/313Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes
    • A61B1/3132Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for introducing through surgical openings, e.g. laparoscopes for laparoscopy

Abstract

Endoskopische Beobachtungseinrichtung, bei der eine Ringzone durch mehrere Bilderfassungssysteme aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese teilweise eine gemeinsame optische Achse (6) besitzen und weiterhin jeweils wenigstens eine Linse (1, 2, 3, 4) aufweisen, welche mit ihrer optischen Achse (8, 9, 10, 11) auf einen jeweiligen zugeordneten aufzunehmenden Bereich einer Ringzone der endoskopischen Umgebung fest ausgerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf endoskopische Beobachtungseinrichtungen, welche für die medizinische und technische Endoskopie und Inspektion geeignet sind und von denen eine Beobachtung in einem großen Raumwinkel gefordert wird. Ein besonders wichtiges Einsatzgebiet ist die Laparoskopie, bei der dem Operateur neben einem Detailbild eine möglichst umfassende Darstellung des Bauchraumes zur Verfügung gestellt werden soll.
  • Endoskopische Beobachtungseinrichtungen, bei denen das Objektiv in jede Richtung einstellbar ist, wurden z.B. in den Patentschriften US 6,398,721 B1 und EP 1 056 388 B1 vorgeschlagen. Diese Einrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass das Detailbild und die Umgebung nicht gleichzeitig beobachtet bzw. überwacht werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass für die Ausrichtung zwei Achsen angesteuert werden müssen.
  • Weiterhin wurden für die Darstellung eines Details sowie der Umgebung bei der Laparoskopie folgende Vorschläge gemacht. In der Offenlegungsschrift WO 02/078528 A1 wird eine endoskopische Visualisierungsvorrichtung beschrieben, bei der zwei Bildsysteme nebeneinander angeordnet sind und diese sich in wenigstens einem optischen Parameter signifikant unterscheiden. Diese Anordnung bietet allerdings noch keine umfassende Darstellung der Operationsumgebung.
  • Weiterhin wird in der Gebrauchsmusterschrift DE 203 10 925 U1 eine endoskopische Anordnung zur Erfassung der gesamten Umgebung vorgestellt, bei der die Umgebung in sechs sphärische Vierecke eingeteilt wird und eine optimale Positionierung und Ausrichtung von Bilderfassungssystemen zu diesen sphärischen Vierecken beschrieben wird. Die Kabel für eine Detailoptik werden mittig durch die Anordnung nach unten geführt. Die in dieser Schrift aufgeführten Lösungen zur Anordnung der Bilderfassungssysteme erfüllen zwar die Aufgabe, sie sind jedoch unzureichend, da sie zum Teil für die Aufnahme innerhalb eines jeden sphärischen Viereckes einen separaten Sensor benötigen und außerdem erfindungsgemäße Endoskope einen noch zu großen Durchmesser aufweisen würden.
  • Außerdem werden zum Stand der Technik die Schriften EP 1 685 790 A1 , US 5 547 455 A und WO 91/09 334 A1 aufgeführt. In diesen drei Schriften werden ebenfalls endoskopische Beobachtungseinrichtungen vorgeschlagen, bei denen eine Ringzone mit mehreren Bilderfassungssystemen aufgenommen wird, wobei diese wenigstens eine Linse aufweisen, welche mit Ihrer optischen Achse auf einen jeweiligen zugeordneten Bereich einer Ringzone der endoskopischen Umgebung fest ausgerichtet ist. Die Systeme haben trotz unterschiedlichen Aufbaus den gemeinsamen Nachteil, dass der Platzbedarf für die Aufnahme der unterschiedlichen Regionen relativ groß ist, weil die Bilder der unterschiedlichen Bilderfassungssysteme an unterschiedlichen Orten entstehen. In der Schrift EP 1 685 790 A1 ist dies in 4 und 6 und in der Schrift US 5 547 455 A ist dies in 6 und 8 ersichtlich. In der Anmeldung WO 91/09 334 A1 zeigen 5 bis 7, dass die Bilder verschiedener Regionen auf unterschiedliche Stellen eines elektronischen Empfängers treffen. Die Beobachtungseinrichtung entsprechend der Anmeldung WO 91/09 334 A1 weist zusätzlich noch den Nachteil auf, dass durch das beschriebene Prinzip der Strahlführung zur Bildebene die jeweilige einzelne Aufnahme nur mit sehr kleinem Bildwinkel erfolgen kann (3), so dass nur eine schmale Ringzone beobachtet werden kann.
  • Es besteht daher die Aufgabe, eine endoskopische Beobachtungseinrichtung mit möglichst kleinem Durchmesser vorzuschlagen, die es ermöglicht, eine Detailbeobachtung und zugleich wenigstens eine umlaufende Zone (nachfolgend Ringzone genannt) vollständig oder in gewissen Bereichen beobachten zu können, wobei zur Abbildung unterschiedlicher Bereiche dieser Ringzone wenigstens teilweise dieselben optischen Glieder verwendet werden sollen und eventuelle Drehbewegungen nur um maximal eine Achse notwendig sein sollen. Die Beobachtung innerhalb einer solchen Ringzone würde z.B. während der Laparoskopie das Einführen von Instrumenten sichtbar machen und die Verletzungsgefahr verringern. Als zu beobachtende bzw. aufzunehmende Ringzone wird hierbei ein abzubildender Raum verstanden, der sich umlaufend um die Gesamtachse des Endoskops (vorzugsweise bis 360°) erstreckt. Die Breite dieser Ringzone sollte dabei möglichst groß sein, da dies gleichbedeutend mit einer Beobachtungsmöglichkeit mit großem Raumwinkel ist. Eine Ringzone kann dabei durch die verfügbaren Bildwinkel der optischen Aufnahmesysteme an unterschiedlichen Stellen eine unterschiedliche Breite aufweisen. Einzelne, durch die Aufnahmesysteme definierten Abschnitte sollten aber in möglichst großer Breite aneinander anschließen. Die Bildentstehung für diese Ringzone soll an einer einzigen Stelle erfolgen, so dass die Bilder mit nur einem Empfänger aufgenommen werden können. Für die Beleuchtung der Ringzone sollten Möglichkeiten geschaffen werden, mit möglichst wenig Energie die unterschiedlichen Abschnitte der Ringzone auszuleuchten. Die Einrichtung muss es gestatten, dass zur Abbildung von Details mit größerem Abbildungsmaßstab und zur Abbildung einer weiteren Zone zur Übersicht gesonderte optische Systeme mit elektronischen Bildaufnehmern oder Bildleitkabeln und der notwendigen Zuführung von Kabeln in einem unteren Bereich der endoskopischen Beobachtungseinrichtung angeordnet werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Ringzone vollständig oder in gewissen Bereichen durch mehrere Bilderfassungssysteme aufgenommen wird, wobei diese teilweise eine gemeinsame optische Achse besitzen und diese weiterhin jeweils wenigstens eine Linse aufweisen, welche mit ihrer optischen Achse auf einen jeweiligen zugeordneten aufzunehmenden Bereich einer Ringzone der endoskopischen Umgebung fest ausgerichtet ist. Die Beobachtungseinrichtung weist weiterhin ein diskontinuierlich drehbares, reflektierendes optisches Bauelement auf, welches in den einzelnen Drehstellungen zu den optischen Achsen der zu den jeweiligen aufzunehmenden Bereichen der Ringzone ausgerichteten Linsen ausgerichtet ist. Auf diese Weise werden in einer entsprechenden Drehstellung des reflektierenden optischen Bauelementes die Strahlen in einem jeden derartig ausgerichteten Bilderfassungssystem auf eine gemeinsame optische Achse der unterschiedlichen Bilderfassungssysteme gelenkt. Auf dieser gemeinsamen optischen Achse werden erfindungsgemäß – wenn notwendig über weitere optische Elemente – an einer gemeinsamen Stelle die Bilder der einzelnen Bilderfassungssysteme für die Ringzone erzeugt. Die Bilder können gegebenenfalls direkt von einem elektronischen Bildaufnehmer aufgenommen werden oder auf optischem Weg – z.B. über Bildleitkabel oder Stablinsen – zunächst weitergeleitet werden. Je nach Drehstellung des reflektierenden Bauelements wird ein bestimmter Bereich der Ringzone an der gemeinsamen Stelle abgebildet. Das drehbare reflektierende Bauelement ist ein Prisma oder ein Spiegel und wird vorzugsweise mit seiner optischen Drehachse mittig zur gesamten Beobachtungseinrichtung angeordnet. Die nachfolgenden, gemeinsam genutzten optischen Elemente können entweder mit dem Prisma mitgedreht oder starr zum Gehäuse angeordnet werden. Weiterhin ist es möglich, den nachfolgenden, gemeinsamen elektronischen Bildaufnehmer bzw. die Stablinsen oder die Bildleitkabel ebenfalls mitzudrehen oder zum Gehäuse unbeweglich anzuordnen.
  • Neben der Abbildung einer Ringzone ist die Möglichkeit gegeben, in einem unteren Gebiet der Beobachtungseinrichtung zusätzlich optische Systeme anzuordnen. Diese können zur Aufnahme des gesamten unteren Bereiches unterhalb der Ringzone oder zur Aufnahme eines Details mit stärkerer Vergrößerung dienen. Hierbei kann diese sogenannte Detailoptik auch abgewinkelt oder in der Neigung einstellbar sein, um einen seitlichen Bereich im unteren Gebiet aufzunehmen. Auch ist in dem unteren Gebiet eine Anordnung von zwei nebeneinanderliegenden Systemen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften möglich. Da diese unten angeordneten Systeme mit Kabeln versorgt bzw. angeschlossen werden müssen, werden elektrische Kabel, Lichtleitkabel und gegebenenfalls Bildleitkabel oder Kanäle für die Zuführung von Spülflüssigkeit für die Versorgung und für den Anschluss der unteren optischen Systeme erfindungsgemäß in den Freiräumen angeordnet, die zwischen den äußeren Linsen der unterschiedlich ausgerichteten Bilderfassungssysteme und außerhalb des Bereiches des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes existieren.
  • Die diskontinuierliche Drehbewegung des reflektierenden Bauelementes und gegebenenfalls der übrigen beschriebenen Glieder kann in fortlaufender Reihenfolge erfolgen, bei der sich die Drehrichtung nicht ändert. Wird dagegen ein elektronischer Empfänger mitgedreht, so kann es zur Einsparung eines sonst notwendigen Schleifringes auch sinnvoll sein, diesen nur wenige Takte in eine Richtung und dann wieder rückwärts zu drehen. Die Winkelstellung des drehbaren reflektierenden Bauelementes erfolgt im einfachsten Fall manuell mit einer Rast in bestimmten Winkelstellungen. Eine motorische Verstellung in einem Winkeltakt ermöglicht dagegen eine schnelle Erfassung der verschiedenen Zonen, wobei die Verweildauer für ein System in einer bestimmten Drehstellung wenigstens der notwendigen Belichtungszeit für ein Bild zuzüglich einer gewissen Reserve auf einem elektronischen Empfänger entsprechen muss. Um Störbilder, die während der Drehbewegung entstehen könnten, zu vermeiden, ist es notwendig, nur die Bilder für die Darstellung zu verwenden, die während der Stillstandzeiten des drehbaren, reflektierenden optischen Bauelementes von einem elektronischen Empfänger aufgenommen wurden.
  • Werden die Bilder der Ringzone über ein Stablinsensystem oder über ein Bildleitkabel weitergeleitet, so können für die Beobachtung der Ringzone außerhalb der Beobachtungseinrichtung größere Bildaufnehmer eingesetzt werden. Weiterhin kann die Beobachtung auch über ein Okular direkt mit dem Auge durchgeführt werden.
  • Die Beleuchtung der Ringzone kann über Lichtleitkabel oder Lichtleiter erfolgen. Diese können vorteilhaft den Bilderfassungssystemen für die einzelnen Bereiche der Ringzone zugeordnet sein. Es ist dabei möglich, jeweils nur den Bereich mit Licht zu versorgen, der gerade entsprechend der beschriebenen Drehstellung aufgenommen wird, indem in die Lichtleitkabel oder Lichtleiter in Abhängigkeit von der Winkelstellung des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes Licht in dieselben eingespeist wird. Diese Methode hat neben der Lichteinsparung den Vorteil, dass keine störenden Reflexe von den Zonen, die nicht aufgenommen werden sollen, entstehen können. Eine besonders preiswerte Lösung ergibt sich, wenn hierfür lichtemittierende Halbleiterbauelemente wie z.B. Hochleistungs-LEDs verwendet werden, die den Lichtleitkabeln oder Lichtleitern einzeln zugeordnet sind und diese in Abhängigkeit von der Winkelstellung des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes zur Beleuchtung kurzzeitig ein- und ausgeschaltet werden. Falls alle Lichtleiter gleichzeitig Licht in die Ringzone einstrahlen, ist es sinnvoll, die Konstruktion so zu gestalten, dass das Licht nur von der Linse in das Prisma einstrahlen kann, die gerade zur Bilderzeugung genutzt wird. Dies kann durch die Form der Prismen- bzw. Spiegelfassung erreicht werden. Es ist aber auch möglich, zu diesem Zweck die Seitenwände des Prismas mit einer lichtundurchlässigen Schicht und die reflektierende Fläche mit einer Spiegelschicht zu versehen.
  • Die einzelnen Bereiche der Ringzone können im einfachsten Fall ohne weitere Bearbeitung abwechselnd beobachtet bzw. dargestellt werden. Sie können aber auch softwaremäßig so zusammengefügt werden, dass ein einheitlicher Datensatz der Ringzone entsteht, bei dem die Verzeichnungen der Objektive herausgerechnet und die Lage der Objektive berücksichtigt worden sind, so dass die Positionen aller Bildpunkte vereinheitlicht in Polarkoordinaten vorliegen. Das Kugelzentrum dieses Polarkoordinatensystems liegt für diese Berechnungen erfindungsgemäß im Schnittpunkt der optischen Achsen der einzelnen Bilderfassungssysteme für die Ringzone. Bei der Berechnung eines solchen Datensatzes erweist es sich als Vorteil, dass die einzelnen Aufnahmesysteme die Bereiche der Ringzone nahezu aus einem Zentrum heraus und unter analogen geometrischen Verhältnissen aufnehmen. Der gemeinsame Datenbestand kann auf diese Weise in beliebigen Ausschnitten auf einem Bildschirm dargestellt oder auch projiziert werden.
  • Die Beobachtungseinrichtung kann natürlich auch nur die beschriebenen erfindungsgemäßen Weitwinkelsysteme zur Beobachtung der Ringzone ohne eine Detailoptik im unteren Bereich aufweisen, wenn die Beobachtung von Objekten über eine zusätzliche Optik in stärkerer Vergrößerung nicht notwendig ist.
  • In der Beschreibung wurde zur Vereinfachung davon ausgegangen, dass die Objektivanordnung von oben nach unten eingeführt wird und das distale Ende unten ist. Eine beliebige Drehung der Beobachtungseinrichtung entsprechend den Erfordernissen ist natürlich möglich und hat eine entsprechende Umkehrung der Begriffe „oben" und „unten" zur Folge.
  • Anschließend wird die Erfindung an einem Beispiel erläutert. 1 zeigt die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen endoskopischen Beobachtungseinrichtung für die Laparoskopie mit einer lückenlosen Abbildung einer Ringzone und einer 0°-Detailoptik. 2 ist eine Schnittdarstellung A-A. 3 stellt eine Ansicht von unten und 4 eine Draufsicht dar, welche von 1 abgeleitet sind. 5 stellt die vier Raumwinkel dar, die durch die Bilderfassungssysteme des Beispiels maximal aufgenommen werden können und die zusammen die beschriebene Ringzone ergeben. 6 stellt dar, dass durch die Auswertung eines elektronischen Bildaufnehmers diese Ringzone auf eine gewisse Breite reduziert werden kann. Die Zeichnungen beinhalten die erfindungsgemäßen Teile des Beispiels. Aus Übersichtsgründen wurde deshalb auf die Darstellung von Mechanikteilen verzichtet. Die dargestellten Optikteile werden gemeinsam mit ihren elektronischen Empfängern und Kabeln in einem Gehäuse angeordnet, welches so gestaltet werden muss, dass es in seinem Durchmesser möglichst klein ist und in einen standardmäßigen Trokar eingeführt werden kann. Die Einrichtung nimmt eine Ringzone mittels vier Bilderfassungssystemen auf, mit denen der Bauchraum während einer Operation in einem großen Bereich überwacht werden kann, wobei sich die Ringzone umlaufend um die Achse 6 erstreckt. Die z – Richtung zeigt dabei nach oben, die Beobachtungseinrichtung wird in „–z"-Richtung eingeführt. Die Frontlinsen dieser Bilderfassungssysteme sind mit (1) bis (4) gekennzeichnet. Die Ringzone wird in vier Abschnitte unterteilt, die im 90°-Takt zueinander liegen (siehe 4). Durch entsprechend große Bildwinkel α dieser Bilderfassungssysteme kann die Ringzone in einem Abstand >= s lückenlos aufgenommen werden, da ab diesem Abstand ein Punkt von zwei benachbarten Bilderfassungssystemen gemeinsam aufgenommen wird. Die Aufnahmebereiche zweier benachbarter Bilderfassungssysteme können damit bei der Auswertung von elektronischen Bildern flexibel je nach dem Objektabstand definiert werden. Da in diesem Beispiel vor allem der untere Bereich erfasst werden soll, sind die Frontlinsen (1) bis (4) in einem Winkel von 10° nach unten geneigt angeordnet. Das Prisma (5) ist um die Achse (6) der Einrichtung drehbar und wird jeweils um 90° versetzt in eine derartige Stellung gebracht, dass die Lichteintittsfläche (7) des Prismas (5) senkrecht zur optischen Achse (8), (9), (10) bzw. (11) einer betreffenden Frontlinse (1) bis (4) ausgerichtet ist. Die Zeichnungen stellen die Drehlage des Prismas (5) dar, in der es mit seiner Lichteintrittsfläche (7) zur optischen Achse (8) der Frontlinse (1) zum Zweck einer Aufnahme senkrecht ausgerichtet ist. Die Seitenwände (12) und (13) des Prismas (5) besitzen einen schwarzen Überzug. Die reflektierende Fläche (14) des Prismas ist mit einer Spiegelschicht versehen. Die Bildaufnahme für die Ringzonenbilder an einer gemeinsamen Stelle erfolgt über die Linsen (15, 16, 17) durch einen elektronischen Bildaufnehmer (18) an der gemeinsamen Stelle, der eine elektrische Zuleitung (19) besitzt. Es wird für dieses Beispiel angenommen, dass die gemeinsamen Linsen (15, 16, 17) für die Ringzonenabbildung und der zugehörige elektronische Empfänger (18) sich zusammen mit dem Prisma (5) um maximal 3 × 90° = 270° im 90°-Takt drehen können, so dass das Prisma (5) in die für die Aufnahmen notwendigen Positionen gebracht werden kann. Die Beleuchtung der Ringzone erfolgt über die Lichtleitkabel (20) bis (23). Für eine Beobachtung der zu operierenden Stelle ist eine sogenannte Detailoptik (24) mit größerem Abbildungsmaßstab und kleinerem Bildwinkel β vorgesehen. Der zugehörige Bildaufnehmer (25) leitet das Bild über das elektrische Kabel (26) weiter. Die Beleuchtung dieser unteren Zone erfolgt über das Lichtleitkabel (27). Die Kabelführung für das elektrische Kabel (26) und das Lichtleitkabel (27) erfolgt dabei erfindungsgemäß in den Bereichen, die sich zwischen den Frontlinsen (2) und (3) bzw. (3) und (4) ergeben. Die Bereiche (28) und (29) zwischen den Frontlinsen (4) und (1) sowie (1) und (2) sind in diesem Beispiel noch ungenutzt. Sie könnten für die Versorgung eines weiteren optischen Systems im unteren Bereich verwendet werden, welches neben der Detailoptik angeordnet werden kann und z.B. einen größeren Bildwinkel besitzt als die Detailoptik (24), um auch im eigentlichen Operationsgebiet bei Bedarf eine Übersicht zu erhalten. Die Konstruktion kann aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung so gestaltet werden, dass der in 4 dargestellte umschließende Durchmesser d einer derartigen laparoskopischen Beobachtungseinrichtung ausreichend klein ist. Das Kugelzentrum (30) für die Berechnung eines einheitlichen Datensatzes aller Bildpunkte in Polarkoordinaten befindet sich im Schnittpunkt der Drehachse (6) mit den optischen Achsen (8), (9), (10) und (11). 5 zeigt die Bereiche (31, 32, 33, 34) der Ringzone, die sich umlaufend um die Achse (6) erstrecken und welche von den Bilderfassungssystemen in der jeweiligen Drehstellung des Prismas (5) aufgenommen werden. (6) stellt die möglichen Begrenzungen (35, 36) dieser Bereiche auf die Breite B für eine umlaufende Darstellung auf einem Bildschirm oder an einer Projektionswand dar.

Claims (9)

  1. Endoskopische Beobachtungseinrichtung, bei der eine Ringzone durch mehrere Bilderfassungssysteme aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese teilweise eine gemeinsame optische Achse (6) besitzen und weiterhin jeweils wenigstens eine Linse (1, 2, 3, 4) aufweisen, welche mit ihrer optischen Achse (8, 9, 10, 11) auf einen jeweiligen zugeordneten aufzunehmenden Bereich einer Ringzone der endoskopischen Umgebung fest ausgerichtet ist.
  2. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein diskontinuierlich drehbares reflektierendes Bauelement (5) aufweist, welches in den einzelnen Drehstellungen zu den optischen Achsen (8, 9, 10, 11) der zu den jeweiligen aufzunehmenden Bereichen der Ringzone ausgerichteten Linsen (1, 2, 3, 4) ausgerichtet ist.
  3. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der gemeinsamen optischen Achse (6) der unterschiedlichen Bilderfassungssysteme an einer gemeinsamen Stelle (18) die Bilder der einzelnen Bilderfassungssysteme für die Ringzone erzeugt werden und je nach Drehstellung des reflektierenden Bauelements (5) ein bestimmter Bereich der Ringzone an dieser gemeinsamen Stelle (18) abgebildet wird.
  4. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare reflektierende Bauelement (5) ein Prisma oder ein Spiegel ist und mit seiner optischen Drehachse (6) mittig zur gesamten Beobachtungseinrichtung angeordnet ist.
  5. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Kabel (26), Lichtleitkabel (27) sowie Kanäle für die Zuführung von Spülmittel in den Freiräumen angeordnet sind, die zwischen den äußeren Linsen (1, 2, 3, 4) der unterschiedlich ausgerichteten Bilderfassungssysteme und außerhalb des Bereiches des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) existieren.
  6. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Bildleitkabel in den Freiräumen angeordnet sind, die zwischen den äußeren Linsen (1, 2, 3, 4) der unterschiedlich ausgerichteten Bilderfassungssysteme und außerhalb des Bereiches des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) existieren.
  7. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Bilder für die Darstellung verwendet werden, die während der Stillstandzeiten des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) von einem elektronischen Empfänger (18) aufgenommen wurden.
  8. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beleuchtung der einzelnen Bereiche der Ringzone in die Lichtleitkabel oder Lichtleiter (20, 21, 22, 23) in Abhängigkeit von der Winkelstellung des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) Licht in dieselben eingespeist wird, um jeweils nur den Bereich mit Licht zu versorgen, der gerade entsprechend der Winkelstellung des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) aufgenommen wird.
  9. Endoskopische Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass lichtemittierende Halbleiterbauelemente den Lichtleitkabeln oder Lichtleitern (20, 21, 22, 23) einzeln zugeordnet sind und diese in Abhängigkeit von der Winkelstellung des drehbaren reflektierenden optischen Bauelementes (5) zur Beleuchtung ein- und ausgeschaltet werden.
DE102005008153A 2004-04-01 2005-02-23 Endoskopische Beobachtungseinrichtung Expired - Fee Related DE102005008153B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005008153A DE102005008153B4 (de) 2004-04-01 2005-02-23 Endoskopische Beobachtungseinrichtung

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004016090.2 2004-04-01
DE102004016090 2004-04-01
DE202004007177U DE202004007177U1 (de) 2004-04-01 2004-05-05 Endoskopische Beobachtungseinrichtung
DE202004007177.0 2004-05-05
DE102005008153A DE102005008153B4 (de) 2004-04-01 2005-02-23 Endoskopische Beobachtungseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005008153A1 DE102005008153A1 (de) 2005-11-24
DE102005008153B4 true DE102005008153B4 (de) 2008-01-31

Family

ID=35220088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005008153A Expired - Fee Related DE102005008153B4 (de) 2004-04-01 2005-02-23 Endoskopische Beobachtungseinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005008153B4 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9713417B2 (en) 2009-06-18 2017-07-25 Endochoice, Inc. Image capture assembly for use in a multi-viewing elements endoscope
US8926502B2 (en) 2011-03-07 2015-01-06 Endochoice, Inc. Multi camera endoscope having a side service channel
EP2865322B1 (de) 2009-06-18 2020-07-22 EndoChoice, Inc. Mehrkamera-Endoskop
US11864734B2 (en) 2009-06-18 2024-01-09 Endochoice, Inc. Multi-camera endoscope
US9101268B2 (en) 2009-06-18 2015-08-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-camera endoscope
US9642513B2 (en) 2009-06-18 2017-05-09 Endochoice Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
US9402533B2 (en) 2011-03-07 2016-08-02 Endochoice Innovation Center Ltd. Endoscope circuit board assembly
US11547275B2 (en) 2009-06-18 2023-01-10 Endochoice, Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
WO2012077117A1 (en) 2010-12-09 2012-06-14 Peermedical Ltd. Flexible electronic circuit board multi-camera endoscope
US11278190B2 (en) 2009-06-18 2022-03-22 Endochoice, Inc. Multi-viewing element endoscope
US9492063B2 (en) 2009-06-18 2016-11-15 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-viewing element endoscope
US9901244B2 (en) 2009-06-18 2018-02-27 Endochoice, Inc. Circuit board assembly of a multiple viewing elements endoscope
US9706903B2 (en) 2009-06-18 2017-07-18 Endochoice, Inc. Multiple viewing elements endoscope system with modular imaging units
US9101287B2 (en) 2011-03-07 2015-08-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi camera endoscope assembly having multiple working channels
US10165929B2 (en) 2009-06-18 2019-01-01 Endochoice, Inc. Compact multi-viewing element endoscope system
US9872609B2 (en) 2009-06-18 2018-01-23 Endochoice Innovation Center Ltd. Multi-camera endoscope
EP4233680A3 (de) 2010-09-20 2023-09-13 EndoChoice, Inc. Distaler endoskopabschnitt umfassend eine einheitliche flüssigkeitskanal-komponente
US9560953B2 (en) 2010-09-20 2017-02-07 Endochoice, Inc. Operational interface in a multi-viewing element endoscope
EP2635932B1 (de) 2010-10-28 2019-06-05 EndoChoice Innovation Center Ltd. Optische systeme für multi-sensor-endoskope
US11889986B2 (en) 2010-12-09 2024-02-06 Endochoice, Inc. Flexible electronic circuit board for a multi-camera endoscope
EP3522215A1 (de) 2010-12-09 2019-08-07 EndoChoice Innovation Center Ltd. Flexible elektronische leiterplatte für ein mehrkamera-endoskop
EP3228236A1 (de) 2011-02-07 2017-10-11 Endochoice Innovation Center Ltd. Mehrteilige abdeckung für ein mehrkamera-endoskop
EP3659491A1 (de) 2011-12-13 2020-06-03 EndoChoice Innovation Center Ltd. Endoskop mit entfernbarer spitze
EP2604172B1 (de) 2011-12-13 2015-08-12 EndoChoice Innovation Center Ltd. Drehbarer Steckverbinder für ein Endoskop
US9560954B2 (en) 2012-07-24 2017-02-07 Endochoice, Inc. Connector for use with endoscope
DE102012110905A1 (de) * 2012-11-13 2014-05-15 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Beobachtungsinstrument mit einem hochauflösenden Bildaufnehmer
US9993142B2 (en) 2013-03-28 2018-06-12 Endochoice, Inc. Fluid distribution device for a multiple viewing elements endoscope
US9986899B2 (en) 2013-03-28 2018-06-05 Endochoice, Inc. Manifold for a multiple viewing elements endoscope
US10499794B2 (en) 2013-05-09 2019-12-10 Endochoice, Inc. Operational interface in a multi-viewing element endoscope

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991009334A1 (fr) * 1989-12-12 1991-06-27 S.O.T.R.A.F.A. Systeme optique d'observation multidirectionnelle autorisant la selection d'une direction
US5547455A (en) * 1994-03-30 1996-08-20 Medical Media Systems Electronically steerable endoscope
EP1685790A1 (de) * 2003-11-14 2006-08-02 Apricot Co., Ltd. Endoskopvorrichtung und dieses verwendendes bilddarstellungsverfahren

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991009334A1 (fr) * 1989-12-12 1991-06-27 S.O.T.R.A.F.A. Systeme optique d'observation multidirectionnelle autorisant la selection d'une direction
US5547455A (en) * 1994-03-30 1996-08-20 Medical Media Systems Electronically steerable endoscope
EP1685790A1 (de) * 2003-11-14 2006-08-02 Apricot Co., Ltd. Endoskopvorrichtung und dieses verwendendes bilddarstellungsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005008153A1 (de) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005008153B4 (de) Endoskopische Beobachtungseinrichtung
EP1074214B1 (de) Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und einem Spaltprojektor
DE112012001170B4 (de) Endoskopkamera und Endoskopvorrichtung
DE19513930B4 (de) Endoskopievorrichtung
DE60006763T2 (de) Endoskop mit einem Linsenantriebsmechanismus
DE10027167B4 (de) Mikroskop mit einem Beleuchtungssystem
DE4212924A1 (de) Stereomikroskop
DE10302401A1 (de) Operationsmikroskop
DE102017103721B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung eines Stereobilds mit einer rotierbaren Blickrichtungseinrichtung
DE102013208306A1 (de) Stereoskopisches Mikroskop
DE10027204B4 (de) Stereoskopmikroskop
DE102010025752A1 (de) Endoskop
DE102010041847A1 (de) Sensoreinheit für ein Stereoendoskop und Stereoendoskopiesystem
DE102018204940B4 (de) Optisches System mit verkippter Beleuchtungsebene und Verfahren zum Beleuchten eines Probenvolumens in einem optischen System mit verkippter Beleuchtungsebene
EP1460466B1 (de) Mikroskop, insbesondere Stereomikroskop
DE10027196B4 (de) Video-Stereoskopmikroskop
DE102014107572B4 (de) Endoskopobjektiv sowie Endoskop
WO2019072615A1 (de) Stereoendoskop
EP1985227B1 (de) Optikkomponente für ein Stereomikroskop
EP1058860B1 (de) Kamera und insbesondere modulare dentalkamera
DE19532400A1 (de) Stereoendoskop mit abgewinkelter Blickrichtung
DE102019130949A1 (de) Boroskop
DE202004007177U1 (de) Endoskopische Beobachtungseinrichtung
DE102020100674A1 (de) Optisches Beobachtungsinstrument sowie Verfahren zum Erzeugen eines Stereobilds eines Objektfelds
DE102021133248B4 (de) Endoskopie-Vorrichtung und Endoskopie-System

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120901