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Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit zwei zum stereoskopischen Sehen eingerichteten optischen Strahlengängen, wobei jeder Strahlengang in einem Abschnitt in einem zugeordneten optischen Element aus einem optisch durchlässigen Material geführt ist und eine Grenzfläche des Materials an einem Auftreffpunkt von innen berührt.
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Derartige Endoskope zum stereoskopischen Sehen sind bekannt und haben sich bewährt, wobei die optischen Strahlengänge einem linken und einem rechten Sichtfeld zugeordnet sind, um Bilder mit einer Bildtiefeninformation (3D-Bilder) zu gewinnen.
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Um Lichtverluste im Endoskop nach Möglichkeit zu vermeiden, werden häufig optische Elemente eingesetzt, die eine Reflexion des Strahlengangs ohne Spiegel ermöglichen. Diese optischen Elemente sind aus einem optisch durchlässigen Material gefertigt, in welchem der Strahlengang geführt ist, wobei der Strahlengang eine Grenzfläche des Materials an einem Auftreffpunkt von innen, also am Übergang vom optisch dichteren Medium zum optisch dünneren Medium, derart berührt, dass der Strahl totalreflektiert wird. Dies hat den Vorteil, dass das Reflexionsverhalten an dem Auftreffpunkt gegenüber einem herkömmlichen Spiegel verbessert ist. Das Reflexionsverhalten kann beispielsweise durch einen Reflexionskoeffizienten, insbesondere in Bezug auf eine durch den jeweiligen Strahlengang definierte Einfallsrichtung, beschrieben werden.
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Bei den Endoskopen zum stereoskopischen Sehen ist es üblich geworden, im distalen Bereich einen Bildaufnahmechip anzuordnen, welcher wechselseitig Bilder aus den zwei optischen Strahlengängen aufnimmt.
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Hierzu ist vorgeschlagen worden, einen mechanisch verstellbaren Spiegel vorzusehen, welcher zwischen zwei Stellpositionen veränderlich ist und die Strahlengänge abwechselnd auf den Bildaufnahmechip lenkt. Dies verlangt einen großen Verschwenkweg des Spiegels und eine aufwendige Aufhängung des Spiegels.
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Aus der
DE 10 2009 020 262 A1 ist ein Objektiv mit zwei Blickrichtungen für ein Endoskop bekannt, bei welchem mittels eines verschiebbaren Spiegels zwischen einer Geradeaus-Blickrichtung und einer schrägen Blickrichtung gewechselt werden kann.
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Aus der
US 2010 / 0 256 450 A1 ist ein Laparoskop nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
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Aus der
KR 10 2007 0 071 791 A ist ein Endoskop mit einem verschwenkbaren Spiegel bekannt, mit welchem ein linkes und ein rechtes Sehfeld auf einen gemeinsam genutzten Bildaufnahmechip leitbar sind.
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Aus der
JP H01-112 216 A ist ein stereoskopisches Endoskop bekannt, bei welchem eine optische Einheit zwischen zwei Positionen verschiebbar angeordnet ist, wobei die optische Einheit mit einem Betätigungsdraht zwischen den Endpositionen verschiebbar ist, um eine Parallaxe zu einem Untersuchungsobjekt zu erzeugen.
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US 4,924,853 A beschreibt ein endoskopisches Instrument für ein optisches System zum dreidimensionalen Sehen, welches zwei parallele Strahlengänge aufweist, deren optische Pfade mit Hilfe von elektronisch angesteuerten Verschlussblenden alternierend geöffnet oder geschlossen werden können.
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Schließlich ist aus
US 4,485,405 A ein sogenanntes „frustrated total internal reflection device“ bekannt, also eine Art von Lichtventil, welches eine transmittierte Lichtmenge kontinuierlich regeln kann.
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Vor diesem technischen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die mechanische Robustheit eines Endoskops zum stereoskopischen Sehen zu erhöhen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Endoskop der eingangs beschriebenen Art die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass an den Auftreffpunkten der Strahlengänge jeweils eine schaltbare Spiegelfläche ausgebildet ist, mit welcher das Reflexionsverhalten an dem jeweiligen Auftreffpunkt veränderbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine abwechselnde Führung der Strahlengänge auf einen Bildaufnahmechip möglich ist, ohne dass mechanisch verschwenkbare Spiegel betätigt werden müssen. Dies vereinfacht den konstruktiven Aufbau und erhöht die mechanische Robustheit des Gesamtsystems. Bevorzugt umfasst die schaltbare Spiegelfläche einen Aufbau, der außenseitig, also außerhalb des Materials, an der Grenzfläche ausgebildet ist.
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Der Aufbau ist so einrichtbar, dass die Spiegelfläche zwischen einem reflektierenden und einem nicht-reflektierenden Zustand schaltbar ist.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die schaltbare Spiegelfläche zur Veränderung der Brechzahl in einer Umgebung des Auftreffpunktes außerhalb des Materials eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise ein Grenzwinkel der Totalreflexion am Auftreffpunkt variierbar ist, so dass die Grenzfläche zwischen einem Zustand, in welchem der Strahlengang totalreflektiert wird, und einem Zustand, in welchem die Grenzfläche durchlässig ist und im wesentlichen nicht reflektiert, schaltbar ist. Denn der Grenzwinkel der Totalreflexion ist durch das Verhältnis der Brechzahlen beiderseits der Grenzfläche bestimmt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die schaltbaren Spiegelflächen jeweils zwischen einer reflektierenden Schaltposition und einer nicht-reflektierenden oder absorbierenden Schaltposition schaltbar eingerichtet sind. Von Vorteil ist dabei, dass nur kleine oder gar keine Schaltwege erforderlich sind, um zwischen den Schaltpositionen zu schalten, da die Schaltposition nicht-linear mit der jeweils erzielten Strahlführung zusammenhängt. Somit kann mit kleinen Schaltvorgängen eine qualitative Veränderung der Strahlengänge erreicht werden.
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Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass die schaltbaren Spiegelflächen jeweils ein Schaltelement aufweisen, welches zwischen einer ersten Schaltposition, in welcher das Schaltelement flächig an der Grenzfläche am Auftreffpunkt anliegt, und einer zweiten Schaltposition, in welcher das Schaltelement von der Grenzfläche beabstandet ist, schaltbar ist. Dies stellt eine besonders einfache Methode dar, das Auftreten von Totalreflexion an der Grenzfläche zu beeinflussen. Vorzugsweise ist die Brechzahl des Schaltelements verschieden von der Brechzahl der Umgebung (beispielsweise Luft oder Vakuum oder ein Schutzgas oder eine Flüssigkeit), oder das Schaltelement ist lichtundurchlässig. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem Schaltelement ein an der Grenzfläche außenseitig angeordnetes Medium verdrängbar ist. Somit ist die Brechzahl in Stufen veränderbar, indem das Medium durch das Schaltelement ersetzbar ist. Die Schaltelemente können miteinander gekoppelt oder einstückig verbunden ausgebildet sein.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Grenzfläche am Auftreffpunkt als glatte Fläche ausgebildet ist, welche Totalreflexion aufweist. Somit ist für die Grenzfläche ein Grenzwinkel für die Totalreflexion definiert, ab dem Totalreflexion auftritt. Die glatte Fläche kann auch verspiegelt sein.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Strahlengang in dem Material so auf den Auftreffpunkt geführt ist, dass der Strahlengang in einer ersten Schaltposition totalreflektiert wird und in einer weiteren Schaltposition der schaltbaren Spiegelfläche der Strahlengang nicht totalreflektiert oder sogar absorbiert wird.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Schaltelement elektrisch schaltbar eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Ansteuerung der schaltbaren Spiegelfläche und die Zuführung der zum Schalten erforderlichen Energie besonders einfach realisierbar sind.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Schaltelement pneumatisch oder hydraulisch schaltbar eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass elektrische Zuführungen für die schaltbaren Spiegelflächen verzichtbar sind.
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Um einen besonders einfachen, kompakten Aufbau zu erlangen, kann vorgesehen sein, dass die optischen Elemente der Strahlengänge einstückig miteinander verbunden sind.
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Um die optischen Elemente mechanisch entkoppeln zu können, kann vorgesehen sein, dass sie voneinander separat ausgebildet sind.
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Um die beiden Strahlengänge abwechselnd auf einen gemeinsam genutzten Bildaufnahmechip zu führen, kann vorgesehen sein, dass jeder Strahlengang in einer reflektierenden Schaltposition der zugehörigen schaltbaren Spiegelfläche auf einen für beide Strahlengänge gemeinsam genutzten Bildaufnahmechip geführt ist. Beispielsweise kann die reflektierende Schaltposition am schaltbaren Spiegel diejenige sein, in welcher Totalreflexion für den Strahlengang am Auftreffpunkt auftritt.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass jeder Strahlengang in einer nicht reflektierenden oder absorbierenden Schaltposition der zugehörigen schaltbaren Spiegelfläche auf eine Lichtfalle geführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass sich die beiden Strahlengänge nicht gegenseitig stören, sondern getrennt, beispielsweise abwechselnd, an einem Bildaufnahmechip erfassbar sind.
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Für ein stereoskopisches Sehen kann vorgesehen sein, dass eine Schaltlogik vorhanden ist, mit welcher die schaltbaren Spiegelflächen gegenläufig gekoppelt umschaltbar sind. Hierbei kann die Schaltlogik so eingerichtet sein, dass sie die Schaltspiegel alternierend schaltet. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise eine Kopplung zwischen den schaltbaren Spiegelflächen eingerichtet ist, welche ein gleichzeitiges Umschalten der schaltbaren Spiegelflächen bewirkt, so dass immer genau ein Strahlengang auf einen Bildaufnahmechip oder einen gemeinsam genutzten optischen Kanal gelenkt ist. Der jeweils andere Strahlengang kann hierbei jeweils so abgelenkt oder absorbiert sein, dass das in ihm geführte Licht nicht stört.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich aus Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
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Es zeigt in stark vereinfachter, schematisierender Darstellung zur Erläuterung des erfinderischen Prinzips:
- 1 ein erfindungsgemäßes Endoskop mit voneinander separat ausgeführten optischen Elementen und
- 2 ein weiteres erfindungsgemäßes Endoskop mit einstückig miteinander verbundenen optischen Elementen.
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1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes erfindungsgemäßes Endoskop.
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Bei diesem Endoskop 1 sind nur diejenigen Bestandteile, welche zur Umsetzung der Erfindung unmittelbar miteinander zusammenwirken, dargestellt, während andere Bestandteile, die an sich bekannt sind und zur Vervollständigung eines gebrauchsfertigen Endoskops nötig sind, zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen wurden.
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Die in 1 gezeigten Bestandteile des Endoskops 1 können beispielsweise in einem distalen Abschnitt am distalen Ende 2 eines rohrförmigen Gehäuses zur Bildung eines starren Endoskops angeordnet sein. Die Bestandteile können auch am distalen Ende 2 in einem schlauchförmigen Gehäuse eines flexiblen Endoskops 1 angeordnet sein.
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Das distale Ende 2 befindet sich in der Darstellung gemäß 1 oben.
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An dem Endoskop 1 sind zwei Strahlengänge 3, 4 eingerichtet, mit welchen Bilder am distalen Ende 2 erfassbar sind.
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Die Strahlengänge 3, 4 sind zum stereoskopischen Sehen eingerichtet, wobei der Strahlengang 3 einem linken Sichtfeld und der Strahlengang 4 einem rechten Sichtfeld entspricht.
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Jeder der Strahlengänge 3, 4 wird durch eine Objektivanordnung 5, 6 auf eine Prismenanordnung 7, 8 geführt. Die Objektivanordnungen 5, 6 können separat voneinander oder paarweise - jeweils ein linkes und ein rechtes Element - einstückig an einem gemeinsamen Linsenkörper ausgebildet sein. Die einstückige Ausführung der Elemente der Objektivanordnung ist einfacher montierbar.
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Die Prismenanordnungen 7, 8 weisen optische Elemente 9, 10, 11, 12 auf, welche aus einem optisch durchlässigen Material 14 mit einer Brechzahl, welche größer als die Brechzahl der Umgebung 13 ist, beispielsweise aus Glas, bestehen.
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Da die Brechzahl des Materials 14 größer als die Brechzahl der Umgebung 13, die beispielsweise Luft oder ein anderes Gas oder Vakuum sein kann, ist, tritt an den Grenzflächen 15, 16, 17, 18, 19, 20 des Materials 14 der optischen Elemente 9, 10, 11, 12 ab einem bestimmten Einfallswinkel Totalreflexion auf.
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Dies wird zur Strahlführung der Strahlengänge 3, 4 genutzt, indem die Strahlengänge 3, 4 durch das optisch durchlässige Material 14 der optischen Elemente 9, 10, 11, 12 derart geführt werden, dass sie die Grenzflächen 15, 16, 17, 18, 19, 20 an einem Auftreffpunkt 21, 22, 23, 24, 25, 26 von innen berühren. Das Licht in den Strahlengängen 3 und 4 kann an den Auftreffpunkten 21, 22, 23, 24, 25, 26 nicht in das optisch dünnere Medium, die Umgebung 13, austreten, sondern wird im Material 14 vollständig reflektiert.
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In der Umgebung der Auftreffpunkte 22, 25 ist an den Grenzflächen 16, 19 jeweils eine schaltbare Spiegelfläche 27, 28 ausgebildet.
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Hierbei ist die schaltbare Spiegelfläche 27 dem linken Strahlengang 3 und die schaltbare Spiegelfläche 28 dem rechten Strahlengang 4 zugeordnet. Jedem Strahlengang 3, 4 ist somit eine schaltbare Spiegelfläche 27, 28 zugeordnet.
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Mit den schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 ist das Reflexionsverhalten an dem Auftreffpunkt 22 beziehungsweise 25 veränderbar.
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Somit lässt sich mit den schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 steuern, ob die Strahlengänge 3, 4 an den Auftreffpunkten 22, 25 reflektiert werden oder nicht. 1 zeigt für beide Strahlengänge 3, 4 den Fall, dass die Strahlengänge 3, 4 an den Auftreffpunkten 22, 25 reflektiert werden. Dieser Fall tritt jedoch beim Gebrauch nicht auf. Vielmehr wird immer nur einer der Strahlengänge 3, 4 an dem jeweiligen Auftreffpunkt 22, 25 reflektiert, während der andere Strahlengang 3, 4 nicht reflektiert wird.
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Die Veränderung des Reflexionsverhaltens wird dadurch bewirkt, dass die Brechzahl in der Umgebung 13 des Auftreffpunktes 22, 25 außerhalb des Materials 14 verändert wird.
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Dies geschieht durch ein Schaltelement 29, 30.
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Das Schaltelement 29, beispielsweise eine dünne Folie, kann zwischen einer ersten Schaltposition und einer zweiten Schaltposition geschaltet werden.
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In der ersten Position liegt das Schaltelement 29 flächig an der Grenzfläche 16 außen an. Dies bewirkt bei geeigneter Wahl der Brechzahl des Schaltelements 29, dass für den eingehenden Lichtstrahl entlang des Strahlengangs 3 keine Totalreflexion mehr auftritt. Das Schaltelement 29 verdrängt die Luft der Umgebung 13 der Grenzfläche 16 und verändert somit die Brechzahl außerhalb und nahe bei der Grenzfläche 16. Hierdurch ändert sich der Grenzwinkel der Totalreflexion oder verschwindet sogar ganz.
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Somit wird der Strahlengang 3 an der Stelle des Auftreffpunktes 22 in der ersten Schaltposition unterbrochen. Dies ist somit die absorbierende oder nicht-reflektierende Schaltposition des schaltbaren Spiegels 27.
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In der zweiten Schaltposition ist das Schaltelement 29 von der Grenzfläche 16 beabstandet angeordnet, so dass an der als glatte Fläche ausgebildeten Grenzfläche 16 Totalreflexion auftritt. Denn nun wird die Umgebung 13 der Grenzfläche 16, also der Raum zwischen der Grenzfläche 16 und dem Schaltelement 29, mit Luft gefüllt, die eine niedrigere Brechzahl als das Material 14 hat. Somit wird in der zweiten Schaltposition des Schaltelements 29 das über die Objektivanordnung 5 eingefangene Licht entlang des Strahlengangs 3, wie in 1 gezeigt, über den Auftreffpunkt 22 hinaus geleitet. Dies ist somit die reflektierende Schaltposition des schaltbaren Spiegels 27.
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An dem optischen Element 12 ist in analoger Weise ein Schaltelement 30 der schaltbaren Spiegelfläche 28 ausgebildet, welches ebenfalls zwischen einer ersten, absorbierenden Schaltposition, in welcher das Schaltelement 30 flächig an der Grenzfläche 28 anliegt, und einer zweiten, reflektierenden Schaltposition, in welcher das Schaltelement 30 von der Grenzfläche 28 beabstandet ist, schaltbar ist.
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Somit kann durch einen Wechsel zwischen den beiden Schaltpositionen der Strahlengang 4 an dem Auftreffpunkt 25 freigegeben oder unterbrochen sein.
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Die Schaltelemente 29, 30 können beispielsweise elektrisch über nicht weiter dargestellte Piezoelemente ansteuerbar und zwischen den beiden Schaltpositionen schaltbar sein. Die Schaltelemente 29, 30 können einstückig oder indirekt miteinander verbunden ausgebildet sein. Durch diese Verbindung wird auf einfache Weise erreicht, dass ein Wechsel zwischen den beiden Schaltpositionen an der schaltbaren Spiegelfläche 27 gleichzeitig mit einem umgekehrten oder gegenläufigen Wechsel zwischen den beiden Schaltpositionen an der schaltbaren Spiegelfläche 28 ausgeführt wird.
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Die Schaltelemente 29, 30 können auch pneumatisch oder hydraulisch schaltbar eingerichtet sein.
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Die Steuerung des Strahlengangs 3, 4 über ein Reflexionsverhalten am Übergang vom Material 14 in die Umgebung 13 an den Auftreffpunkten 22, 25 hat den Vorteil, dass die Schaltelemente 29, 30 jeweils nur geringe Schaltwege zurücklegen müssen, um die Strahlengänge 3, 4 zu unterbrechen oder freizugeben.
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Die Grenzflächen 16, 19 können bei einem weiteren Ausführungsbeispiel alternativ als raue Flächen ausgebildet sein. In diesem Fall wird das über die Objektivanordnungen 5, 6 entlang der Strahlengänge 3, 4 einfallende Licht an den Auftreffpunkten 22, 25 diffus in die Umgebung 13 abgestrahlt, wenn das jeweilige Schaltelement 29, 30 die Grenzfläche 16, 19 nicht flächig berührt, sondern von dieser beabstandet angeordnet ist.
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Wird in diesem Fall das Schaltelement 29, 30 an die Grenzfläche 16, 19 gedrückt, so entsteht bei geeigneter Wahl des Materials des Schaltelements 29, 30 eine Spiegelfläche, an welcher der Strahlengang 3, 4 im Auftreffpunkt 22, 25 wie in 1 gezeigt gespiegelt und fortgeführt wird.
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In diesem Fall ist daher die Schaltposition, in welcher das Schaltelement 29 (beziehungsweise 30) flächig an der Grenzfläche 16 (beziehungsweise 19) anliegt, die reflektierende Schaltposition, während die Schaltposition, in welcher das Schaltelement 29 (beziehungsweise 30) von der Grenzfläche 16 (beziehungsweise 19) beabstandet angeordnet ist, die absorbierende Schaltposition darstellt.
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Zur Verdeutlichung der Strahlführung zeigt 1 die Strahlengänge 3, 4 für die reflektierende Schaltposition der schaltbaren Spiegelflächen 27, 28.
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In der in 1 dargestellten reflektierenden Schaltposition wird der Strahlengang 3 beziehungsweise der Strahlengang 4 über eine Linse 31 beziehungsweise 32 auf einen von beiden Strahlengängen 3, 4 gemeinsam genutzten Bildaufnahmechip 33 geleitet. Die Linsen 31, 32 können separat voneinander oder einstückig an einem gemeinsamen Linsenkörper ausgebildet sein. Die einstückige Ausführung hat den Vorteil einer einfacheren Montage.
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In der jeweiligen absorbierenden Schaltposition der schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 bilden die Auftreffpunkte 22, 25 Lichtfallen, an welchen die Strahlengänge 3, 4 enden oder in die Umgebung 13 nach außen abgelenkt werden.
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Je nach Schaltposition der schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 nimmt somit der Bildaufnahmechip 33 entweder ein über die Objektivanordnung 5 einfallendes linkes Bild oder ein über die Objektivanordnung 6 einfallendes rechtes Bild auf.
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Diese aufgenommenen Bilder werden in an sich bekannter Weise im Anschluss elektronisch oder digital aufbereitet, um ein stereoskopisches Bild digital oder elektronisch bereitzustellen.
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Damit der Bildaufnahmechip 33 jeweils nur ein Bild von dem Strahlengang 3 oder von dem Strahlengang 4 aufnimmt, ist eine nicht weiter dargestellte Schaltlogik vorgesehen, mit welcher die schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 gekoppelt gegenläufig umschaltbar sind. Gegenläufiges Umschalten bedeutet hierbei, dass ein Wechsel von der reflektierenden Schaltposition in die nicht-reflektierende Schaltposition an einer schaltbaren Spiegelfläche mit einem gegenläufigen Wechsel von der nicht reflektierenden Schaltposition in die reflektierende Schaltposition an der anderen schaltbaren Spiegelfläche einhergeht.
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2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Endoskop 1 in einer stark vereinfachten Prinzipdarstellung, in welcher wieder nur die Bestandteile gezeigt sind, welche zur Realisierung des erfindungsgemäßen Prinzips unmittelbar zusammenwirken. Die übrigen Bestandteile sind der Einfachheit halber weggelassen.
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Bei 2 sind funktionell oder konstruktiv zu der Ausführungsform gemäß 1 gleichartige oder gleichwirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird der linke Strahlengang 3 über eine linke Objektivanordnung 5 in das Material 14 des einstückigen optischen Elements 9 geführt.
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Der Strahlengang 3 wird in dem Material 14 an Auftreffpunkten 22 und 26 an den Grenzflächen 16 und 20 totalreflektiert. Im Anschluss verlässt der Strahlengang 3 das optische Element 9 und trifft auf den Bildaufnahmechip 33.
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An der Grenzfläche 16 ist wieder eine schaltbare Spiegelfläche 27 ausgebildet, welche den Strahlengang 3 an dem Auftreffpunkt 22 unterbrechen oder freigeben kann. Die schaltbare Spiegelfläche 27 kann beispielsweise wie in 1 gezeigt und zu 1 beschrieben ausgebildet sein.
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In der unterbrechenden oder absorbierenden oder nicht-reflektierenden Schaltposition der schaltbaren Spiegelfläche 27 gelangt somit kein Licht über den Strahlengang 3 und die Objektivanordnung 5 auf den Bildaufnahmechip 33, während in der reflektierenden oder freigebenden Schaltposition der schaltbaren Spiegelfläche 27 das Licht, welches über die Objektivanordnung 5 eingefangen wird, auf den Bildaufnahmechip 33 geleitet wird.
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Ebenso wird der rechte Strahlengang 4 über die rechte Objektivanordnung 6 in das optische Element 9 geführt und in dem Material 14 des optischen Elements 9 an den Auftreffpunkten 25, 26 an den Grenzflächen 19, 20 totalreflektiert.
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An der Grenzfläche 19 ist außenseitig an dem optischen Element 9 eine schaltbare Spiegelfläche 28 ausgebildet, mit welcher das Reflexionsverhalten an dem Auftreffpunkt 25 veränderbar ist.
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Die schaltbare Spiegelfläche 28 ist zwischen zwei Schaltpositionen schaltbar, wobei in einer reflektierenden Schaltposition der gezeigte Strahlengang 4 gebildet ist, in welcher eine Reflexion an dem Auftreffpunkt 25 erfolgt, während in der absorbierenden oder nicht-reflektierenden Schaltposition der Strahlengang 4 an dem Auftreffpunkt 25 unterbrochen und in eine nicht weiter dargestellte Lichtfalle außerhalb des optischen Elements 9 gelenkt ist. Die schaltbare Spiegelfläche 28 ist funktionell und konstruktiv gleichartig zu der schaltbaren Spiegelfläche 27 ausgebildet.
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Somit kann durch wechselseitige Ansteuerung oder Umschaltung der schaltbaren Spiegelfläche 27, 28 entweder der Strahlengang 3 oder der Strahlengang 4 auf den Bildaufnahmechip 33 geführt werden.
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Die schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 können beispielsweise eine Schicht aus einem Material aufweisen, dessen Brechzahl elektrisch oder auf sonstige Weise veränderbar ist. Die schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 enthalten jeweils nicht weiter dargestellte Schaltelemente, welche analog zu dem Ausführungsbeispiel von 1 mit den Grenzflächen 16, 19 in Berührkontakt bringbar sind, um eine Reflexion an den Auftreffpunkten 22 beziehungsweise 25 zu ermöglichen oder zu verhindern.
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Die schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 können alternativ oder zusätzlich in den 1 und 2 auch an einer oder mehreren der übrigen Grenzflächen 15, 16, 17, 18, 19, 20 angeordnet sein. Auf diese Weise sind zusätzliche oder alternative Spiegelflächen 33, 34, 35, 36 ausgebildet. Diese Spiegelflächen 33, 34, 35, 36 sind funktionell und konstruktiv gleichartig zu den bereits beschriebenen schaltbaren Spiegelflächen 27, 28 ausgebildet.
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In 2 ist noch ersichtlich, dass die optischen Elemente der Strahlengänge 3, 4, an welche die schaltbaren Spiegelflächen ausgebildete sind, einstückig verbunden als ein gemeinsames optisches Element 9 gefertigt sind. Somit kann das optische Element 9 mit wenigen Arbeitsschritten montiert werden.
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In den Figuren ist schließlich ersichtlich, dass die Strahlengänge 3, 4 durch die Ausrichtung der Objektivanordnungen 5, 6 und der Grenzflächen 15, 16, 17, 18, 19, 20 in einem Abschnitt in dem Material 14 der optischen Elemente 9, 10, 11, 12 der Prismenanordnungen 7, 8 geführt sind.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind einige oder alle derjenigen Grenzflächen 15, 17, 18, 20, die keine schaltbare Spiegelfläche 27, 28, 33, 34, 35, 36 tragen, mit einer außenseitigen Beschichtung versehen, welche den Strahlengang 3, 4 reflektiert. Dies kann beispielweise dann der Fall sein, wenn der Einfallswinkel an der jeweiligen Grenzfläche 15, 17, 18, 20 für die Totalreflexion ungünstig ist.
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Bei dem Endoskop 1 wird vorgeschlagen, zwei Strahlengänge 3, 4 für ein stereoskopisches Sehen auszubilden, wobei jeder Strahlengang 3, 4 an einem Auftreffpunkt 22, 25 von innen an eine Grenzfläche 16, 19 eines gegenüber der Umgebung 13 optisch dichteren Materials 14 herangeführt ist, wobei jeder der Strahlengänge 3, 4 durch Veränderung des Reflexionsverhaltens an dem jeweiligen Auftreffpunkt 22, 25 freigebbar und unterbrechbar ist.
