DE102013007491A1 - Device for reducing the scattered light on medical optical instruments - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten (1) mit mindestens einem in einem Instrumentengehäuse (2) angeordneten und aus mindestens einer Linse (4) bestehenden Linsensystem. Eine Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten (1), die bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Reduzierung des Streulichts gewährleistet, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein am Instrumentengehäuse (2) festlegbares und in Längsrichtung des Instrumentengehäuses (2) verschiebbares rohrförmiges Bauteil (6), das die distalseitig vorderste Linse (4) distalseitig überragt.The invention relates to a device for reducing the scattered light on medical optical instruments (1) with at least one lens system arranged in an instrument housing (2) and consisting of at least one lens (4). A device for reducing the scattered light on medical optical instruments (1), which ensures a reliable reduction of the scattered light with a simple structure, is characterized according to the invention by a tubular component (6) which can be fixed on the instrument housing (2) and displaced in the longitudinal direction of the instrument housing (2). , which protrudes above the foremost lens (4) on the distal side.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten mit mindestens einem in einem Instrumentengehäuse angeordneten und aus mindestens einer Linse bestehenden Linsensystem.The invention relates to a device for reducing the scattered light on medical optical instruments having at least one lens system arranged in an instrument housing and consisting of at least one lens.

Als Streulicht wird ein diffuses Licht bezeichnet, das durch Reflexionen innerhalb von Objektiven und Instrumentengehäusen optischer Instrumente entsteht. Das Streulicht führt zu einer Aufhellung des Bildes und zu einer Verminderung des Bildkontrastes. Weiterhin kann das auf einen Bildsensor oder auch in das Okular einfallende Streulicht zu einer optischen Überlagerung in Form von ring- oder kreisförmigen Lichtsäumen, den sogenannten Lens Flares führen.Stray light is a diffused light that results from reflections within lenses and instrument housings of optical instruments. The scattered light leads to a whitening of the image and to a reduction of the image contrast. Furthermore, the scattered light incident on an image sensor or in the eyepiece can lead to an optical superimposition in the form of ring-shaped or circular light seams, the so-called lens flares.

Zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten ist es aus der Praxis bekannt, Fassungen und Abstandselemente vorzusehen, die an der Oberfläche rau und schwarz ausgebildet sind und direkt am, zwischen oder hinter den optischen Bauteilen im direkten Strahlengang angeordnet sind. Da die medizinisch optischen Instrumenten in der Regel sehr klein sind und nur sehr beengte Platzverhältnisse aufweisen, ist eine mechanische oder sonstige Bearbeitung der Instrumentengehäuse und/oder Optikfassungen nur schwer zu realisieren.To reduce the scattered light on medical optical instruments, it is known from practice to provide sockets and spacers, which are formed on the surface rough and black and are located directly on, between or behind the optical components in the direct beam path. Since the medical optical instruments are usually very small and have only very limited space, a mechanical or other processing of the instrument housing and / or optical sockets is difficult to implement.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Reduzierung des Streulichts gewährleistet.Based on this, the present invention seeks to provide a device for reducing the scattered light on medical optical instruments, which ensures a reliable reduction of the scattered light with a simple structure.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet, durch ein am Instrumentengehäuse festlegbares und in Längsrichtung des Instrumentengehäuses verschiebbares rohrförmiges Bauteil, das die distalseitig vorderste Linse distalseitig überragt.The solution to this problem is inventively characterized by a fixable on the instrument housing and slidable in the longitudinal direction of the instrument housing tubular member which projects beyond the distal-most front lens distal end.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, das Streulicht ohne Eingriff in das optische System mechanisch vor Eintritt des Strahlengangs in die erste optische Linse abzuschirmen. Durch die Längsverschiebbarkeit des rohrförmigen Bauteils in Längsrichtung des Instrumentengehäuses ist es darüber hinaus möglich, die Abschirmungsvorrichtung an die jeweiligen Lichtverhältnisse sowie den Öffnungswinkel des jeweiligen optischen Systems anpassen zu können.The embodiment according to the invention makes it possible to mechanically shield the stray light without intervention in the optical system before the beam path enters the first optical lens. Due to the longitudinal displaceability of the tubular component in the longitudinal direction of the instrument housing, it is also possible to adapt the shielding device to the respective lighting conditions and the opening angle of the respective optical system.

Mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das rohrförmige Bauteil zumindest auf seiner die distalseitig vorderste Linse distalseitig überragenden Innenseite eine den Streulichteinfall auf die distalseitig vorderste Linse reduzierende Oberflächenstruktur aufweist. Diese den Streulichteinfall auf die distalseitig vorderste Linse reduzierende Oberflächenstruktur ist vorteilhafterweise als Aufrauhungen, wie beispielsweise Drehriefen, ausgebildet. Darüber hinaus ist die innere Oberfläche des rohrförmigen Bauteils vorteilhafterweise schwarz ausgebildet. All diese Maßnahmen sorgen dafür, dass der indirekte Einfall des Streulichts durch Reflexion auf die erste optische Linse bestmöglich reduziert wird.In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the tubular component have a surface structure which reduces the scattered light incident on the distal-most foremost lens, at least on its inner side projecting distally on the distal-most front lens. This surface structure which reduces the scattered light incident on the distal-most front lens is advantageously designed as roughening, such as, for example, rotational depths. In addition, the inner surface of the tubular member is advantageously formed black. All these measures ensure that the indirect incidence of the scattered light is optimally reduced by reflection on the first optical lens.

Zum Festlegen des rohrförmigen Bauteils am Instrumentengehäuse des medizinisch optischen Instruments wird gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass das rohrförmige Bauteil über einen Spannmechanismus am Instrumentengehäuse festlegbar ist, wobei der Spannmechanismus vorteilhafterweise aus einer geschlitzten Spannhülse und einer auf die Spannhülse aufschraubbaren Überwurfmutter besteht, wobei das proximale Ende des rohrförmigen Bauteils als geschlitzte Spannhülse ausgebildet ist.To set the tubular member on the instrument housing of the medical optical instrument is proposed according to a practical embodiment of the invention that the tubular member via a clamping mechanism on the instrument housing can be fixed, the clamping mechanism advantageously consists of a slotted clamping sleeve and a cap screwed onto the clamping sleeve nut, said the proximal end of the tubular member is formed as a slotted clamping sleeve.

Dieser Spannmechanismus ermöglicht bei einfachem Aufbau und einfacher Handhabung ein schnelles Montieren und Justieren des rohrförmigen Bauteils am Instrumentengehäuse.This clamping mechanism allows a simple assembly and easy handling a quick mounting and adjustment of the tubular member on the instrument housing.

Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass zur Ausleuchtung des Untersuchungsgebiets an der Außenseite des rohrförmigen Bauteils mindestens ein Beleuchtungselement am rohrförmigen Bauteils festlegbar ist.Furthermore, it is proposed with the invention that for illuminating the examination area on the outside of the tubular member at least one lighting element on the tubular member can be fixed.

Um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des Untersuchungsgebiets zu erzielen, sind vorteilhafterweise an der Außenseite des rohrförmigen Bauteils zwei parallel zueinander ausgerichtete Beleuchtungselemente angeordnet.In order to achieve the most uniform possible illumination of the examination area, two parallel aligned lighting elements are advantageously arranged on the outside of the tubular member.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass das medizinisch optische Instrument ein Exoskop ist. Der sehr kleine Blickwinkel eines Exoskops begünstigt die Verwendung des erfindungsgemäßen rohrförmigen Bauteils das in distaler Richtung über die vorderste optische Linse hervorsteht, um den Einfall von Streulicht auf die erste optische Linse zu verhindern, da der ohnehin kleine Blickwinkel des Exoskops durch das erfindungsgemäße rohrförmige Bauteil nicht weiter eingeschränkt wird.Finally, it is proposed with the invention that the medical optical instrument is an exoscope. The very small viewing angle of an exoscope favors the use of the tubular component according to the invention which projects in the distal direction over the foremost optical lens to prevent the incidence of stray light on the first optical lens, since the already small viewing angle of the exoscope by the tubular member according to the invention not is further restricted.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten nur beispielhaft dargestellt sind, ohne die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele zu beschränken. In den Zeichnungen zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in which two embodiments of a device for reducing the scattered light on medical optical instruments are shown only by way of example, without limiting the invention to these embodiments. In the drawings shows:

1 eine Seitenansicht eines medizinisch optischen Instruments mit einer distalseitig daran festgelegten, im Längsschnitt dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a side view of a medical optical instrument with a distal side fixed thereto, shown in longitudinal section device according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 2 a perspective view of a first embodiment of a device according to the invention and

3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 3 a perspective view of a second embodiment of a device according to the invention.

Die Abbildung 1 zeigt ein als Exoskop 1 ausgebildetes medizinisch optisches Instrument 1 mit einem rohrförmigen Instrumentengehäuse 2 und einer am proximalen Ende des Instrumentengehäuses 2 angeordneten Handhabe 3. In dem rohrförmigen Instrumentengehäuse 2 ist mindestens ein aus einer oder mehreren Linsen 4 bestehendes Linsensystem 5 zur Bildübertragung angeordnet.The illustration 1 shows as an exoscope 1 trained medical optical instrument 1 with a tubular instrument housing 2 and one at the proximal end of the instrument housing 2 arranged handle 3 , In the tubular instrument housing 2 is at least one of one or more lenses 4 existing lens system 5 arranged for image transmission.

Bei einem Exoskop 1 handelt es sich um ein medizinisch optisches Instrument 1 mit einem sehr kleinen Blickwinkel, das bei der offenen Chirurgie einige Dezimeter von der Körperoberfläche entfernt an einem Stativ aufgehängt ist, um über eine am proximalen Ende des Exoskops 1 angeordneten Kamera den Operationssitus vergrößert auf einem Monitor darstellen zu können.At an exoscope 1 it is a medical optical instrument 1 with a very small viewing angle, which in open surgery is suspended on a tripod a few decimetres from the body surface, over one at the proximal end of the exoscope 1 arranged camera to view the operation site enlarged on a monitor.

Um zu verhindern, dass Streulicht in den Strahlengang der ersten optischen Linse 4 des mindestens einen Linsensystems 5 des Exoskops 1 gelangt, was zu einer Aufhellung des Bildes und zu einer Verminderung des Bildkontrastes führen kann, ist am Instrumentengehäuse 2 ein in Längsrichtung des Instrumentengehäuses 2 verschiebbares rohrförmiges Bauteil 6 angeordnet, das die distalseitig vorderste Linse 4 distalseitig überragt.To prevent stray light in the beam path of the first optical lens 4 of the at least one lens system 5 of the exoscope 1 , which can lead to a brightening of the image and a reduction of the image contrast is on the instrument housing 2 a in the longitudinal direction of the instrument housing 2 sliding tubular component 6 arranged, which is the distal-most front lens 4 surmounted on the distal side.

Das Festlegen des rohrförmigen Bauteils 6 am Instrumentengehäuse 2 des medizinisch optischen Instruments 1 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform über einen Spannmechanismus 7, der aus einer geschlitzten Spannhülse 8 und einer auf die Spannhülse 8 aufschraubbaren Überwurfmutter 9 besteht, wobei das proximale Ende des rohrförmigen Bauteils 6 als geschlitzte Spannhülse 9 ausgebildet ist.The fixing of the tubular component 6 on the instrument case 2 of the medical optical instrument 1 takes place in the illustrated embodiment via a clamping mechanism 7 , which consists of a slotted clamping sleeve 8th and one on the clamping sleeve 8th screw-on union nut 9 consists, wherein the proximal end of the tubular member 6 as slotted clamping sleeve 9 is trained.

Dieser Spannmechanismus 7 ermöglicht bei einfachem Aufbau und einfacher Handhabung ein schnelles Montieren und Justieren des rohrförmigen Bauteils 6 am Instrumentengehäuse 2. Durch die Längsverschiebbarkeit des rohrförmigen Bauteils 6 in Längsrichtung des Instrumentengehäuses 2 ist es möglich, die Abschirmungsvorrichtung an die jeweiligen Lichtverhältnisse sowie den Öffnungswinkel des jeweiligen optischen Systems anpassen zu können.This clamping mechanism 7 allows a simple assembly and easy handling a quick mounting and adjustment of the tubular component 6 on the instrument case 2 , By the longitudinal displacement of the tubular member 6 in the longitudinal direction of the instrument housing 2 It is possible to adapt the shielding device to the respective lighting conditions as well as the opening angle of the respective optical system.

Das rohrförmige Bauteil 6 weist zudem zumindest auf seiner die distalseitig vorderste Linse 4 distalseitig überragenden Innenseite 10 eine den Streulichteinfall auf die distalseitig vorderste Linse 4 reduzierende Oberflächenstruktur auf, um den durch Reflexion entstehenden indirekten Einfall des Streulichts auf die erste optische Linse 4 bestmöglich zu reduzieren.The tubular component 6 also has at least on his the distal-most front lens 4 Distally protruding inside 10 one the stray light incidence on the distal front lens 4 reducing surface structure to the resulting by reflection indirect incidence of the scattered light on the first optical lens 4 to reduce as best as possible.

Neben der schwarzen Ausgestaltung der Innenseite 10 sind hierzu weiterhin Aufrauhungen der Oberfläche der Innenseite 10, wie beispielsweise Drehriefen, ausführbar, die die Reflexion des Streulichts in Richtung der ersten optischen Linse 4 deutlich minimieren.In addition to the black design of the inside 10 For this purpose continue to roughen the surface of the inside 10 , such as turning depths, executable, which is the reflection of the scattered light in the direction of the first optical lens 4 significantly minimize.

Die Abbildung 2 zeigt eine erste, als rohrförmige Hülse ausgebildete Ausführungsform des rohrförmigen Bauteils 6 zur Reduzierung des an medizinisch optischen Instrumenten 1 auf die erste optische Linse 4 einfallenden Streulichts.The illustration 2 shows a first, formed as a tubular sleeve embodiment of the tubular member 6 for the reduction of medical optical instruments 1 on the first optical lens 4 incident stray light.

Um das Operationsfeld ausreichend und gleichmäßig auszuleuchten, sind bei der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform des rohrförmigen Bauteils 6 zur Reduzierung des an medizinisch optischen Instrumenten 1 auf die erste optische Linse 4 einfallenden Streulichts zwei parallel zueinander ausgerichtete Beleuchtungselemente 11 am rohrförmigen Bauteil 6 festlegbar angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Beleuchtungselemente 11 am proximalen Ende des rohrförmigen Bauteils 6 angeordnet.To illuminate the operating field sufficiently and evenly, are in the in 3 illustrated second embodiment of the tubular member 6 for the reduction of medical optical instruments 1 on the first optical lens 4 incident scattered light two parallel aligned lighting elements 11 on the tubular component 6 fixedly arranged. In the illustrated embodiment, the lighting elements 11 at the proximal end of the tubular member 6 arranged.

Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, weniger als zwei oder mehr als zwei Beleuchtungselemente 11 am proximalen Ende des rohrförmigen Bauteils 6 anzuordnen.Alternatively, it is of course also possible, less than two or more than two lighting elements 11 at the proximal end of the tubular member 6 to arrange.

Auch wenn die Verwendung des rohrförmigen Bauteils 6 zur Reduzierung des an medizinisch optischen Instrumenten 1 auf die erste optische Linse 4 einfallenden Streulichts nur anhand eines Exoskops dargestellt wurde, kann dieses rohrförmige Bauteil 6 selbstverständlich auch für andere medizinisch optische Instrumente 1, wie beispielsweise für Endoskope oder Operationsmikroskope, verwendet werden.Even if the use of the tubular component 6 for the reduction of medical optical instruments 1 on the first optical lens 4 incident stray light has been shown only on the basis of an exoscope, this tubular component 6 of course also for other medical optical instruments 1 , as used for example for endoscopes or surgical microscopes.

Durch diese zuvor beschriebene Ausgestaltung des rohrförmigen Bauteils 6 ist es möglich, das Streulicht ohne Eingriff in das optische System mechanisch vor Eintritt des Strahlengangs in die erste optische Linse 4 abzuschirmen.By this previously described embodiment of the tubular component 6 it is possible, the stray light without intervention in the optical system mechanically before the occurrence of the beam path in the first optical lens 4 shield.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
medizinisch optisches Instrument/Exoskopmedical optical instrument / exoscope
22
Instrumentengehäuseinstrument Enclosures
33
Handhabehandle
44
Linselens
55
Linsensystemlens system
66
rohrförmiges Bauteiltubular component
77
Spannmechanismustensioning mechanism
88th
Spannhülseclamping sleeve
99
ÜberwurfmutterNut
1010
Innenseiteinside
1111
Beleuchtungselementlighting element

Claims (8)

Vorrichtung zur Reduzierung des Streulichts an medizinisch optischen Instrumenten mit mindestens einem in einem Instrumentengehäuse (2) angeordneten und aus mindestens einer Linse (4) bestehenden Linsensystem (5), gekennzeichnet durch ein am Instrumentengehäuse (2) festlegbares und in Längsrichtung des Instrumentengehäuses (2) verschiebbares rohrförmiges Bauteil (6), das die distalseitig vorderste Linse (4) distalseitig überragt.Device for reducing the scattered light on medically optical instruments with at least one in an instrument housing ( 2 ) and at least one lens ( 4 ) existing lens system ( 5 ), characterized by a on the instrument housing ( 2 ) fixable and in the longitudinal direction of the instrument housing ( 2 ) displaceable tubular component ( 6 ), which is the distalmost lens ( 4 ) projected distally. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Bauteil (6) zumindest auf seiner die distalseitig vorderste Linse (4) distalseitig überragenden Innenseite (10) eine den Streulichteinfall auf die distalseitig vorderste Linse (4) reduzierende Oberflächenstruktur aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the tubular component ( 6 ) at least on its distal-most front lens ( 4 ) distally protruding inside ( 10 ) one the scattered light incidence on the distal-most front lens ( 4 ) has reducing surface structure. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Streulichteinfall auf die distalseitig vorderste Linse (4) reduzierende Oberflächenstruktur als Aufrauhungen, wie beispielsweise Drehriefen, ausgebildet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the stray light incidence on the distal-most front lens ( 4 ) reducing surface structure as roughening, such as rotational depths, is formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Bauteil (6) über einen Spannmechanismus (7) am Instrumentengehäuse (2) festlegbar ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tubular component ( 6 ) via a clamping mechanism ( 7 ) on the instrument housing ( 2 ) is determinable. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannmechanismus (7) als aus einer geschlitzten Spannhülse (8) und einer auf die Spannhülse (8) aufschraubbaren Überwurfmutter (9) besteht, wobei das proximale Ende des rohrförmigen Bauteils (6) als geschlitzte Spannhülse (8) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the clamping mechanism ( 7 ) than from a slotted clamping sleeve ( 8th ) and one on the clamping sleeve ( 8th ) screw-on union nut ( 9 ), wherein the proximal end of the tubular component ( 6 ) as a slotted clamping sleeve ( 8th ) is trained. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des rohrförmigen Bauteils (6) mindestens ein Beleuchtungselement (11) zur Ausleuchtung des Untersuchungsgebiets festlegbar ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the outside of the tubular member ( 6 ) at least one lighting element ( 11 ) can be determined to illuminate the study area. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des rohrförmigen Bauteils (6) zwei parallel zueinander ausgerichtete Beleuchtungselemente (11) zur Ausleuchtung des Untersuchungsgebiets angeordnet sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that on the outside of the tubular member ( 6 ) two parallel aligned lighting elements ( 11 ) are arranged to illuminate the study area. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinisch optische Instrument (1) ein Exoskop (1) ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the medical optical instrument ( 1 ) an exoscope ( 1 ).
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