DE102010052604B4 - Endoscope with a panoramic look and a straight-ahead look - Google Patents
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Abstract
Endoskop, bei dem eine Rundblickoptik (20) und eine Geradeausblickoptik (36) vorgesehen sind, bei dem die Rundblickoptik (20) distalseitig eine Linse (22) mit einer teillichtdurchlässigen proximalwärts gerichteten konvexen Spiegelfläche (34) aufweist, die distalseitige Linse (22) der Rundblickoptik (20) eine Bikonvexlinse (22) mit einer nach distalwärts gerichteten konkaven Auskehlung (34) ist und in der konkaven Auskehlung (34) der distalseitigen Linse (22) der Rundblickoptik (20) eine Plankonvexlinse (36) der Geradeausblickoptik (36) angeordnet ist. Endoscope, in which a panoramic optics (20) and a straight-ahead optics (36) are provided, wherein the panoramic optics (20) on the distal side a lens (22) with a teillichtdurchlässigen proximally directed convex mirror surface (34), the distal-side lens (22) of Round optics (20) a biconvex lens (22) with a downwardly directed concave groove (34) and in the concave groove (34) of the distal lens (22) of the panoramic optics (20) a Plankonvexlinse (36) of the straight-ahead optics (36) is.
Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer Rundblickoptik und einer Geradeausblickoptik.The invention relates to an endoscope with a panoramic look and a straight-ahead optics.
Sowohl im medizinischen als auch im technischen Bereich besteht häufig das Anliegen, die innere Mantelfläche von engen Kanälen und Bohrungen zu begutachten. Zu diesem Zweck stehen Endoskope und Technoskope mit einer 360°-Rundumsicht zur Verfügung. Technoskope dieser Art sind in
Das aus
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Daneben ist aus
In
Aus
Schließlich ist aus
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop für eine 360°-Rundumbeobachtung zu schaffen, das verbesserte Beobachtungseigenschaften aufweist.Against this background, the object of the invention is to create an endoscope for a 360 ° rounding observation, which has improved observation properties.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Endoskop mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Endoskops ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können gemäß der Erfindung die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich aber auch in technisch sinnvoller Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 weiter ausgestalten.This object is achieved by an endoscope having the features specified in claim 1. Advantageous developments of this endoscope arise from the dependent claims, the following description and the drawings. Here, according to the invention, the features specified in the dependent claims in each case but also in a technically meaningful combination, the inventive solution according to claim 1 further.
Das erfindungsgemäße Endoskop ist zur Verbesserung der Beobachtung eines Hohlkörpers neben einer Rundblickoptik auch mit einer Geradeausblickoptik ausgestattet. Dementsprechend liefert das erfindungsgemäße Endoskop zwei Bilder, nämlich mittels der Rundblickoptik ein 360°-Rundumbild des Innenumfangs eines Hohlkörpers und mittels der Geradeausblickoptik ein Bild des in Einführrichtung des Endoskops in dem Hohlkörper distalseitig vor dem Endoskop befindlichen Bereichs des Hohlkörpers. Die Beobachtung dieses Bereiches eines Hohlkörpers, bei dem es sich z.B. um den Grund eines Sacklochs handeln kann, ist mit den bislang zur Rundumbeobachtung zur Verfügung stehenden Endoskopen bzw. Technoskopen nicht möglich, so dass hierzu nachteiligerweise ein weiteres Endoskop/Technoskop eingesetzt werden muss.The endoscope according to the invention is equipped to improve the observation of a hollow body in addition to a panoramic optics with a straight-ahead optics. Correspondingly, the endoscope according to the invention provides two images, namely a 360 ° round image of the inner circumference of a hollow body by means of the omnidirectional optics and an image of the region of the hollow body located distally in front of the endoscope in the direction of insertion of the endoscope in the insertion direction of the endoscope in the hollow body. The observation of this area of a hollow body, which may be, for example, the bottom of a blind hole, with the previously Rundumbeobachtung available endoscopes or Technoskopen not possible, so that disadvantageously another endoscope / Technoscope must be used.
Die Rundblickoptik und die Geradeausblickoptik sind bevorzugt achsgleich angeordnet. D.h., die die Rundblickoptik und die Geradeausblickoptik bildenden Linsen bzw. Linsensysteme weisen eine gemeinsame Mittelachse bzw. eine gemeinsame optische Achse auf. Zweckmäßigerweise ist die Geradeausblickoptik hierbei distalseitig der Rundblickoptik angeordnet. Dies ist insofern möglich, als die Rundblickoptik bevorzugt eine im Wesentlichen senkrecht zur Mittelachse von Rundblickoptik und Geradeausblickoptik ausgerichtete Blickrichtung bei einem Objektfeldwinkel von vorzugsweise etwa 30° aufweist, so dass ein distaler Endbereich der Rundblickoptik per se nicht zur Beobachtung genutzt werden kann.The panoramic optics and the straight-ahead optics are preferably arranged coaxially. In other words, the lenses or lens systems forming the panoramic optics and the straight-ahead optics have a common central axis or a common optical axis. The straight-ahead optical system is expediently arranged on the distal side of the panoramic optics. This is possible insofar as the panoramic optic preferably has a viewing direction substantially perpendicular to the central axis of the panoramic optics and straight-ahead optics at an object field angle of preferably approximately 30 °, so that a distal end region of the panoramic optics per se can not be used for observation.
Bei dem erfindungsgemäßen Endoskop handelt es sich vorzugsweise um ein Schaftinstrument mit einem starren oder flexiblen Schaft, an dessen distalen Ende die Rundblickoptik und die Geradeausblickoptik angeordnet sind, während im Bereich des proximalen Endes des Schaftes Beobachtungseinrichtungen in Form eines Okulars und/oder ein Anschluss zum Anschließen eines Kamerasystems angeordnet sind.The endoscope according to the invention is preferably a shaft instrument with a rigid or flexible shaft, at the distal end of which the panoramic optics and the straight-ahead optics are arranged, while in the region of the proximal end of the shaft observation devices in the form of an eyepiece and / or a connection for connection a camera system are arranged.
Die Rundblickoptik und die Geradeausblickoptik sind vorzugsweise achsgleich mit dem Schaft ausgerichtet, wobei letzterer einen optischen Kanal von der Rundblickoptik und der Geradeausblickoptik zu den Beobachtungseinrichtungen bildet. Dabei verläuft die Blickrichtung der Rundblickoptik bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse der Rundblickoptik. Daher ist es bei dieser Ausgestaltung erforderlich, den Strahlengang von einem zu beobachtenden Innenumfangsbereich eines Hohlkörpers in der Rundblickoptik in den von dem Schaft gebildeten optischen Kanal umzulenken. Hierzu ist erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen, dass der optische Strahlengang der Rundblickoptik mittels mindestens einer Spiegelfläche vorzugsweise mehrerer Spiegelflächen von einer im Wesentlichen in Richtung der Längsachse des Endoskops verlaufenden Richtung in Richtung quer oder schräg dazu oder umgekehrt umgelenkt wird. Gemäß der Erfindung ist hierbei mindestens ein Teil der zumindest einen Spiegelfläche teillichtdurchlässig.The panoramic optics and the straight-ahead optics are preferably aligned coaxially with the shaft, the latter forming an optical channel from the panoramic optics and the straight-ahead optics to the observation devices. The viewing direction of the panoramic optics preferably extends substantially perpendicular to the central axis of the panoramic optics. Therefore, it is necessary in this embodiment, to redirect the beam path from an observable inner peripheral region of a hollow body in the panoramic optics in the optical channel formed by the shaft. For this purpose, it is advantageously provided according to the invention that the optical beam path of the panoramic optics is deflected by means of at least one mirror surface, preferably a plurality of mirror surfaces, from a direction extending essentially in the direction of the longitudinal axis of the endoscope in the direction transverse or obliquely thereto or vice versa. According to the invention, in this case at least part of the at least one mirror surface is partially transparent.
Gemäß der Erfindung weist die Rundblickoptik des Endoskops distalseitig eine Linse mit einer teillichtdurchlässigen proximalwärts gerichteten konvexen Spiegelfläche auf. Die Spiegelfläche dient dazu, den von dem Innenumfang eines zu beobachtenden Hohlkörpers ausgehenden ringförmigen Strahlengang, der zuvor in der Linse auf eine von der Spiegelfläche abgewandte proximale Seite der Linse gelenkt wird und von dort auf die Spiegelfläche reflektiert wird, in den optischen Kanal des Schaftes zu lenken, wo sich eine ringförmige Abbildung eines Innenumfangsbereichs des zu beobachtenden Hohlkörpers ergibt.According to the invention, the panoramic optics of the endoscope on the distal side of a lens with a partial translucent proximal convex mirror surface. The mirror surface is used to the outgoing from the inner circumference of a hollow body to be observed annular beam path, which is previously directed in the lens on a side facing away from the mirror surface proximal side of the lens and is reflected from there to the mirror surface, in the optical channel of the shaft direct where an annular image of an inner peripheral region of the observed hollow body results.
Aufgrund der Teillichtdurchlässigkeit der Spiegelfläche wird von dieser lediglich solches Licht reflektiert, das in im Wesentlichen distaler Richtung auf der Spiegelfläche auftrifft. In umgekehrter Richtung, d.h. bei in proximaler Richtung einfallendem Licht ist die Spiegelfläche lichtdurchlässig. Dies ist insbesondere bei einer distalseitig der Rundblickoptik angeordneten Geradeausblickoptik vorteilhaft, da das von der Geradeausblickoptik eingefangene Licht in proximaler Richtung durch die Spiegelfläche und die Rundblickoptik vorzugsweise in einem Bereich innerhalb des ringförmigen von dem Innenumfang des Hohlkörpers reflektierten Strahlengangs in den optischen Kanal des Schaftes gelenkt werden kann.Due to the partial translucency of the mirror surface of this only such light is reflected, which impinges in a substantially distal direction on the mirror surface. In the reverse direction, i. in the case of incident light in the proximal direction, the mirror surface is translucent. This is particularly advantageous in the case of a straight-ahead optical system arranged distally on the panoramic optics, since the light captured by the straight-ahead optical system is preferably directed into the optical channel of the shaft in the proximal direction by the mirror surface and the panoramic optics in a region within the annular beam path reflected by the inner circumference of the hollow body can.
Die distalseitige Linse der Rundblickoptik ist gemäß der Erfindung eine Bikonvexlinse mit einer nach distalwärts gerichteten konkaven Auskehlung. Dementsprechend sind die beiden voneinander abgewandten optisch aktiven Seiten der Linse, die sich im Wesentlichen quer zur Mittelachse der Linse erstrecken, in entgegengesetzten Richtungen konvex nach außen gekrümmt. Die Auskehlung ist an der distalen Seite der Bikonvexlinse vorteilhaft konzentrisch zu der Mittelachse dieser Linse ausgebildet. In der Auskehlung ist die Spiegelfläche ausgebildet, mit der das von dem Innenumfang des zu beobachtenden Hohlkörpers reflektierte Licht in der Bikonvexlinse umgelenkt wird. Hierbei kann sich die Spiegelfläche über die gesamte gewölbte Wandung der Auskehlung erstrecken, wobei die Spiegelfläche in diesem Fall vollständig teillichtdurchlässig ausgebildet ist, oder die Spiegelfläche erstreckt sich lediglich ringförmig um einen Außenrandbereich der Auskehlung, so dass ein zentraler Bereich der Auskehlung vollständig lichtdurchlässig ist.The distal-side lens of the panoramic optics according to the invention is a biconvex lens with a downwardly directed concave groove. Accordingly, the two oppositely facing optically active sides of the lens, which extend substantially transverse to the central axis of the lens, are convexly curved in opposite directions outwards. The groove is advantageously formed on the distal side of the biconvex lens concentric with the central axis of this lens. In the groove, the mirror surface is formed, with which the reflected light from the inner circumference of the hollow body to be observed in the biconvex lens is deflected. Here, the mirror surface may extend over the entire curved wall of the groove, wherein the mirror surface is formed in this case completely teelichtdurchlässig, or the mirror surface extends only annular around an outer edge region of the groove, so that a central region of the groove is completely transparent.
An der proximalen Seite der Bikonvexlinse kann eine Abflachung ausgebildet sein. An dieser Abflachung kann sich an die Bikonvexlinse eine Hinterlinse der Rundblickoptik anschließen. Die Hinterlinse ist vorzugsweise als eine zylinderförmige Plankonvexlinse ausgebildet und an der proximalen Abflachung der Bikonvexlinse mit dieser durch Verkitten verbunden.On the proximal side of the biconvex lens, a flattening may be formed. At this flattening can connect to the biconvex lens a rear lens of the panoramic look. The rear lens is preferably formed as a cylindrical plano-convex lens and connected to the proximal flattening of the biconvex lens with this by cementing.
In einfacher Weise ist die distalseitige Bikonvexlinse der Rundblickoptik bevorzugt durch zwei an ihrer ebenen Seite miteinander verbundene Plankonvexlinsen gebildet. Die Verbindung der beiden Plankonvexlinsen wird vorzugsweise durch Verkittung hergestellt, d.h. auf eine oder beide planaren Seiten der Plankonvexlinsen wird eine dünne Schicht eines durchsichtigen Kitts als Klebstoff zum Verbinden der Plankonvexlinsen aufgetragen. Hierdurch werden die optischen Eigenschaften der herzustellenden Bikonvexlinse nahezu gar nicht beeinflusst.In a simple manner, the distal-side biconvex lens of the panoramic optics is preferably formed by two plano-convex lenses connected to one another on their flat side. The connection of the two plano-convex lenses is preferably produced by cementing, ie on one or both planar sides of the plano-convex lenses a thin layer of transparent cement is used as adhesive for Applying the Plankonvexlinsen applied. As a result, the optical properties of the biconvex lens to be produced are almost unaffected.
In der konkaven Auskehlung der distalseitigen Linse der Rundblickoptik ist gemäß der Erfindung eine Plankonvexlinse der Geradeausblickoptik angeordnet. Die Plankonvexlinse ist zweckmäßigerweise derart in der konkaven Auskehlung angeordnet, dass die Flachseite der Linse das distale Ende des Endoskops bildet. Hierbei korrespondieren zweckmäßigerweise die Form und Größe der Plankonvexlinse mit der Form und Größe der Auskehlung. In der Auskehlung ist die Plankonvexlinse bevorzugt ebenfalls mittels Verkittung mit der Bikonvexlinse der Rundblickoptik verbunden.In the concave groove of the distal-side lens of the panoramic optics, a plano-convex lens of the straight-ahead optical system is arranged according to the invention. The plano-convex lens is expediently arranged in the concave groove such that the flat side of the lens forms the distal end of the endoscope. In this case, the shape and size of the plano-convex lens expediently correspond to the shape and size of the groove. In the groove, the plano-convex lens is preferably also connected by means of cementing with the biconvex lens of the panoramic optics.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 - schematisch ein Endoskop in einer Seitenansicht, -
2 - ein Linsensystem des Endoskops nach1 in einer Seitenansicht und -
3 - schematisch stark vereinfacht das Linsensystem in einem Hohlkörper mit eingezeichnetem Strahlengang.
-
1 schematically an endoscope in a side view, -
2 - A lens system of the endoscope after1 in a side view and -
3 - Schematically simplifies the lens system in a hollow body with marked beam path.
Das in
In dem Schaft
In einem ringförmigen Zwischenraum zwischen dem Schaft
An einem an das distale Ende angrenzenden Abschnitt ist der Innenquerschnitt der Glaszylinderhülse
Der Aufbau der Rundblickoptik
An dem proximalen Ende der Plankonvexlinse
An dem distalen Ende der Plankonvexlinse
In der Auskerbung
Die Funktionsweise des dargestellten Endoskops ist wie folgt:The operation of the illustrated endoscope is as follows:
Eine Innenwandung
Alle von der Innenwandung
Gleichzeitig wird von der Plankonvexlinse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2 -2 -
- Schaftshaft
- 4 -4 -
- Bedienteilcontrol panel
- 6 -6 -
- StutzenSupport
- 8 -8th -
- EndeThe End
- 10 -10 -
- Hohlschafthollow shaft
- 12 -12 -
- Linselens
- 14 -14 -
- Lichtleiteroptical fiber
- 16 -16 -
- GlaszylinderhülseGlass cylinder sleeve
- 18 -18 -
- Fassungversion
- 20 -20 -
- RundblickoptikPanorama optics
- 22 -22 -
- Bikonvexlinsebiconvex
- 24 -24 -
- Plankonvexlinseplano-convex lens
- 26 -26 -
- Plankonvexlinseplano-convex lens
- 28 -28 -
- Abflachungflattening
- 30 -30 -
- Hinterlinsebehind the lens
- 34 -34 -
- Auskerbungnotch
- 36 -36 -
- Plankonvexlinse, GeradeausblickoptikPlano-convex lens, straight-ahead optics
- 38 -38 -
- Innenwandunginner wall
- 40 -40 -
- Strahlengangbeam path
- 42 -42 -
- Strahlengangbeam path
- 44 -44 -
- Bildimage
- 46 -46 -
- Wandungwall
- 48 -48 -
- Strahlengangbeam path
- 50 -50 -
- Strahlengangbeam path
- 52 -52 -
- Bild image
- A -A -
- Längsachselongitudinal axis
Claims (4)
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DE102010052604.5A DE102010052604B4 (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Endoscope with a panoramic look and a straight-ahead look |
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DE102010052604.5A DE102010052604B4 (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Endoscope with a panoramic look and a straight-ahead look |
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ID=46049634
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