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Die Erfindung betrifft ein Stereo-Videoendoskop, umfassend einen Schaft, der einen Bauraum umschließt, wobei in einem ersten Teilvolumen des Bauraums ein optisches System zur Erfassung stereoskopischer Bilddaten vorhanden ist, wobei das optische System einen linken optischen Kanal mit einer linken optischen Baugruppe und einem linken Bildsensor sowie einen rechten optischen Kanal mit einer rechten optischen Baugruppe und einem rechten Bildsensor umfasst, wobei der linke optische Kanal und der rechte optische Kanal symmetrisch zu einer Längsaxialrichtung des Schafts angeordnet sind.
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Endoskope, insbesondere Videoendoskope, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. An einem distalen Ende eines Endoskopschafts befindet sich ein optisches System, mit dessen Hilfe ein typischerweise beleuchtetes Operations- oder Untersuchungsfeld zur Beobachtung oder Untersuchung auf einen oder mehrere Bildsensoren abgebildet wird. Es sind Endoskope mit Geradeausblick, in sogenannter 0°-Blickrichtung, und Endoskope mit seitlicher Blickrichtung bekannt. Bei letzterem Typ befindet sich am distalen Ende des Endoskopschafts ein Prisma, welches eine seitliche Blickrichtung von beispielsweise 30°, 45°, 70° etc. ermöglicht.
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Ferner sind Stereo-Videoendoskope bekannt, die dem Operateur die Möglichkeit bieten, das Operationsfeld in räumlicher Darstellung zu betrachten. Ein solches Stereo-Endoskop geht beispielsweise aus
DE 10 2010 041 857 A1 hervor.
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In
DE 10 2009 011 681 A1 ist ein Wechsler für ein optisches Element mit zwei Strahlengängen gezeigt, bei denen Filter oder Linsen durch Rotation in beide Strahlengänge einschwenkbar sind.
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Stereoskopische Aufnahme- und Wiedergabegeräte sind ebenfalls allgemein bekannt. Bei einer stereoskopischen Aufnahme wird ein rechtes und ein linkes Einzelbild eines stereoskopischen Bildpaares oder eine Serie von Bildpaaren gleichzeitig oder in schneller Folge abwechselnd aus zwei verschiedenen Blickrichtungen aufgenommen. Hierzu werden ein linker optischer Kanal und ein rechter optischer Kanal verwendet. Jedes der beiden Linsensysteme oder Objektive bildet das Bildfeld aus leicht unterschiedlicher Blickrichtung auf einen separaten Bildsensor ab.
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Sowohl Endoskope, welche eine zweidimensionale Abbildung liefern, als auch Stereo-Videoendoskope sind hinsichtlich der optischen Parameter ihres Abbildungssystems üblicherweise werkseitig fest eingestellt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Stereo-Videoendoskop anzugeben, welches variabel ist, insbesondere im Hinblick auf seine optischen Abbildungseigenschaften.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Stereo-Videoendoskop, umfassend einen Schaft, der einen Bauraum umschließt, wobei in einem ersten Teilvolumen des Bauraums ein optisches System zum Erfassen stereoskopischer Bilddaten vorhanden ist, wobei das optische System einen linken optischen Kanal mit zumindest einer linken optischen Baugruppe und einem linken Bildsensor sowie einen rechten optischen Kanal mit zumindest einer rechten optischen Baugruppe und einen rechten Bildsensor umfasst, wobei der linke optische Kanal und der rechte optische Kanal symmetrisch zu einer Längsaxialrichtung des Schafts angeordnet sind, wobei das Stereo-Videoendoskop dadurch fortgebildet ist, dass in einem zweiten Teilvolumen des Bauraums, welches mit dem ersten Teilvolumen nicht überlappt, eine weitere optische Baugruppe vorhanden ist, welche durch Rotation um die Längsaxialrichtung des Schafts in das erste Teilvolumen des Bauraums einschwenkbar ist, wobei die weitere optische Baugruppe zumindest einen weiteren insbesondere flachen Bildsensor umfasst, dessen Auflösung, Pixelanzahl, Lichtempfindlichkeit, spektrale Empfindlichkeit und/oder Auslesegeschwindigkeit sich von derjenigen der Bildsensoren des optischen Systems unterscheidet.
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Mit anderen Worten umfasst die weitere optische Baugruppe Bildsensoren, deren optische Eigenschaften sich von denen der Bildsensoren des optischen Systems unterscheiden.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in einem Schaft eines Stereo-Videoendoskops, der im Querschnitt insbesondere kreisrund ist, durch das optische System zur Erfassung stereoskopischer Bilddaten, umfassend den linken und rechten optischen Kanal, der innerhalb des Schafts vorhandene Bauraum nicht vollständig ausgenutzt wird. Im Inneren des Schafts verbleibt weiterer nutzbarer Bauraum, der erfindungsgemäß zur Aufnahme der weiteren optischen Baugruppe verwendet wird. Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Stereo-Videoendoskop variabel, da das optische System durch die einschwenkbare weitere optische Baugruppe in seinen optischen Eigenschaften veränderbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die weitere optische Baugruppe dazu eingerichtet, im eingeschwenkten Zustand die optischen Abbildungseigenschaften des optischen Systems zu verändern.
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Im Kontext der vorliegenden Beschreibung sind unter den „optischen Eigenschaften“ eines optischen Systems insbesondere dessen optische Abbildungseigenschaften zu verstehen. Die optischen Abbildungseigenschaften werden insbesondere durch die optischen Eigenschaften der weiteren optischen Baugruppe und/oder durch die optischen Eigenschaften der, insbesondere flächigen, Bildsensoren bestimmt. Die optischen Eigenschaften eines optischen Systems sind bevorzugt durch optische Parameter charakterisiert. Bei den optischen Parametern handelt es sich beispielsweise um eine Vergrößerung, einen Bild- oder Blickwinkel, einen Fokuspunkt, eine spektrale Empfindlichkeit, ein Auflösungsvermögen, eine Lichtstärke, eine Lichtdurchlässigkeit (Transmissivität) für bestimmte Wellenlängen etc.
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Die weitere optische Baugruppe ist dazu eingerichtet, im eingeschwenkten Zustand die optischen Abbildungseigenschaften des optischen Systems zu verändern. So sind die optischen Eigenschaften des Stereo-Videoendoskops variabel einstellbar. Neben dem eigentlichen optischen System steht so de facto ein weiteres optisches System zur Verfügung, wobei die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der beiden optischen Systeme die Möglichkeit schaffen, zusätzliche oder andere Bildinformationen zu gewinnen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Stereo-Videoendoskop dadurch fortgebildet, dass die weitere optische Baugruppe dazu eingerichtet ist, im eingeschwenkten Zustand eine Lage eines Fokuspunkts und/oder einer Vergrößerung der linken und/oder rechten optischen Baugruppe des optischen Systems zu verändern.
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Dem Operateur oder dem Bedienpersonal des Stereo-Videoendoskops gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, durch Einschwenken der weiteren optischen Baugruppe verschiedene Fokuspunkte und/oder Vergrößerungen des optischen Systems je nach Bedarf einzustellen. So sind verschiedene Bereiche des distal vor dem Ende des Stereo-Videoendoskops liegenden Operationsfeldes beobachtbar. Beispielsweise wird die Möglichkeit geschaffen, in unterschiedlicher Entfernung von dem distalen Ende des Endoskops liegende Objekte jeweils scharf abzubilden. Sollte ein bestimmter Bereich des Operationsfelds von Interesse sein, so bietet sich die Wahl einer anderen, insbesondere höheren oder geringeren, Vergrößerung an. Dies ist durch Einschwenken der weiteren optischen Baugruppe möglich. Eine stärkere Vergrößerung erlaubt es, Details des Operationsfeldes vergrößert abzubilden. Umgekehrt erlaubt die Auswahl einer geringeren Vergrößerung, das Operationsfeld in einer Übersicht darzustellen.
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Ferner ist das Stereo-Videoendoskop gemäß einer weiteren Ausführungsform dadurch fortgebildet, dass die weitere optische Baugruppe zumindest einen optischen Filter und/oder eine den Querschnitt des Strahlengangs begrenzende Blende umfasst, wobei der zumindest eine Filter und/oder die zumindest eine Blende durch Rotation um die Längsaxialrichtung in den Strahlengang des optischen Systems einschwenkbar sind/ist.
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Bei dem optischen Filter handelt es sich beispielsweise um einen Absorptions- oder Transmissionsfilter. Der optische Filter kann ein Spektralfilter oder ein Polarisationsfilter sein. Ferner ist es möglich, eine Kombination mehrerer Filter einzeln oder gemeinsam in den Strahlengang des optischen Systems einzuschwenken. Die Verwendung unterschiedlicher Filter erlaubt es, unterschiedliche Bildinformationen zu gewinnen. Dies ist insbesondere für die fotodynamische Diagnose (auch als Fluoreszenzdiagonistik bezeichnet) vorteilhaft. Durch Einschwenken eines entsprechenden Filters in das optische System ist mit Hilfe eines einzigen Stereo-Videoendoskops eine Vielzahl von Bildinformation aus dem Beobachtungsfeld zugänglich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Stereo-Videoendoskop dadurch fortgebildet, dass die weitere optische Baugruppe in einem Bereich in das optische System einschwenkbar ist, in dem ein geringer, insbesondere minimaler, Querschnitt eines Strahlengangs des linken und/oder rechten optischen Kanals vorliegt, wobei die weitere optische Baugruppe ferner insbesondere in einer Blendenebene der ersten und/oder zweiten optischen Baugruppe des optischen Systems einschwenkbar ist.
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Indem die weitere optische Baugruppe in einem Bereich in das optische System eingeschwenkt wird, in dem ein kleiner Querschnitt des Strahlengangs vorliegt, können kleine und somit platzsparende optische Elemente, wie beispielsweise Filter oder Linsen, verwendet werden. Dies kommt der stets präsenten Forderung nach möglichst geringem Bauraum vorteilhaft entgegen.
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Die Pixelanzahl eines Sensors stellt stets einen abwägenden Kompromiss zwischen einer hohen Auflösung und Bildinformationsdichte einerseits und dem für die Verarbeitung und Übertragung der entsprechend großen Datenmengen notwendigen Aufwand dar. Je nach Bedürfnis der individuellen Anwendung bzw. des individuellen Anwendungsfalls, ist es durch Auswahl des entsprechenden Sensors oder Sensorpaares möglich, zwischen verschiedenen Auflösungen zu wählen. So wird die Übertragung unnötig großer Datenmengen vermieden, wobei, falls notwendig oder gewünscht, ebenfalls auf hochauflösende Bilddaten zurückgegriffen werden kann. Ähnliche Abwägungen spielen auch bei der Wahl der spektralen Empfindlichkeit und im Hinblick auf die Auslesegeschwindigkeit der Sensoren eine Rolle. Auch bezüglich dieser Parameter kann je nach Anwendungsfall das passende optische System eingestellt werden.
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Ferner ist das Stereo-Videoendoskop dadurch fortgebildet, dass die weitere optische Baugruppe in einem Revolver angeordnet ist, der sich insbesondere symmetrisch zu der Längsaxialrichtung des Schafts erstreckt und um die Längsaxialrichtung des Schafts rotierbar ist.
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Die Anordnung der optischen Baugruppen in einem Revolver erlaubt es, die optische Baugruppe mit geringem Aufwand auszuwählen und in den Strahlengang einzuschwenken. Beispielsweise werden optische Baugruppen, welche den geeigneten Fokuspunkt aufweisen, eingeschwenkt, also bezüglich der aktiven Sensoren ausgerichtet. Bei den optischen Baugruppen handelt es sich insbesondere um Objektive.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein motorischer Antrieb vorhanden ist, der dazu eingerichtet ist, den Revolver um die Längsaxialrichtung des Schafts rotierbar anzutreiben.
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Ein motorischer Antrieb des Revolvers und/oder des Sensormagazins erlaubt den Wechsel der optischen Baugruppe bzw. den Wechsel der Bildsensoren während der Verwendung des Stereo-Videoendoskops, beispielsweise während eines Operationseingriffs. Vorteilhaft wird der Operateur so in die Lage versetzt, zwischen verschiedenen Fokuspunkten, verschiedenen Filtercharakteristiken, Auflösungen und/oder Auslesegeschwindigkeiten zu wählen.
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Das Stereo-Videoendoskop ist beispielsweise ein Endoskop mit Geradeausblick. Um neben einem Geradeausblick in 0°-Blickrichtung auch eine Schrägsicht, insbesondere eine variable Schrägsicht, zu ermöglichen, ist ferner vorgesehen, dass gemäß einer weiteren Ausführungsform in einem distalen Endbereich des Schafts ein, insbesondere um eine Längsaxialrichtung des Schafts rotierbares, Prisma vorhanden ist.
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Bei dem oder den Bildsensor(en) handelt es sich beispielsweise um CCD- oder CMOS-Sensoren. Ferner befindet sich innerhalb des Schafts des Stereo-Videoendoskops insbesondere ein Hüllrohr, welches den Bauraum umschließt. Der Schaft des Stereo-Videoendoskops kann sowohl starr als auch flexibel ausgestaltet sein. Zum Betrieb der Bildsensoren sind ferner elektrische Versorgungsleitungen vorgesehen, welche sich entlang des Schafts des Endoskops erstrecken. An einem distalen Ende des Schafts des Stereo-Videoendoskops ist ferner bevorzugt ein Sichtfenster vorgesehen, welches den Beobachtungs- oder Operationsraum, welcher distal vor dem Ende des Endoskopschafts liegt, vom Innenraum des Schafts trennt. Das optische System ist hinter, d.h. proximal, des Sichtfensters vorgesehen. Die zuvor genannten Aspekte betreffen vorteilhaft alle Ausführungsformen.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Stereo-Videoendoskops,
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2 einen schematischen Längsschnitt durch einen Schaft des Stereo-Videoendoskops,
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3 eine schematische Querschnittsansicht des Schafts entlang der Ebene III-III in 2,
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4 einen gegenüber der Darstellung von 2 um 90° um eine Längsaxialrichtung des Schafts verkippten Längsschnitt durch den Schaft des Stereo-Videoendoskops, welcher entlang der Ebene IV-IV in 3 verläuft und
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5 eine Querschnittsansicht des Schafts entlang der Ebene V-V in 4.
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In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
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1 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung ein Stereo-Videoendoskop 2 mit einem Schaft 4, insbesondere einem starren Endoskopschaft, in dessen distalem Endbereich 6 ein Sichtfenster 8 vorhanden ist. In proximaler Richtung hinter dem Sichtfenster 8 befindet sich in einem von dem Schaft 4 umschlossenen Innenraum ein in 1 nicht dargestelltes optisches System. An einem proximalen Ende des Schafts 4 befindet sich ein Handgriff 10. Ferner ist im Schaft 4 ein ebenfalls nicht sichtbares Hüllrohr vorgesehen. Der Schaft 4 des Stereo-Videoendoskops 2 erstreckt sich in Längsaxialrichtung L. Gleiches gilt für das nicht dargestellte Hüllrohr, welches sich in Längsaxialrichtung L innerhalb des Schafts 4 erstreckt.
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Das Hüllrohr ist an seinem proximalen Ende mit dem Handgriff 10 verbunden. Ferner ist das optische System in dem Hüllrohr montiert bzw. aufgenommen, so dass die im distalen Endbereich 6 des Stereo-Videoendoskops 2 vorhandenen optischen Systeme innerhalb des Schafts 4 gemeinsam mit dem Hüllrohr rotierbar sind. Diese Rotation erfolgt, indem der Handgriff 10 gegenüber einem Drehrad 12, welches mit dem Schaft 4 fest verbunden ist, rotiert wird. An dem Handgriff 10 ist ferner ein Schiebeschalter 14 als weiteres Bedienelement vorgesehen.
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2 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch das Hüllrohr 16, welches ebenso wie der Schaft 4 einen Bauraum 18 umschließt.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch das Hüllrohr 16 entlang der in 2 gezeigten Ebene III-III.
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Der innerhalb des Hüllrohrs 16 vorhandene Bauraum 18 unterteilt sich in ein erstes Teilvolumen 20 und ein zweites Teilvolumen 22.
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Das erste Teilvolumen 20 und das zweite Teilvolumen 22 überlappen einander nicht. In dem ersten Teilvolumen 20 ist ein optisches System zur Erfassung stereoskopischer Bilddaten vorhanden. In dem zweiten Teilvolumen 22 ist eine weitere optische Baugruppe aufgenommen, welche insbesondere aus einer weiteren linken und einer weiteren rechten optischen Baugruppe besteht.
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Der in 2 gezeigte Längsschnitt verläuft durch das erste Teilvolumen 20 des Bauraums 18, so wie es die in 3 mit II-II gekennzeichnete Ebene zeigt.
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Das in dem ersten Teilvolumen 20 des Bauraums 18 vorhandene optische System umfasst einen linken optischen Kanal 24 und einen rechten optischen Kanal 26. Der linke optische Kanal 24 umfasst zumindest eine linke optische Baugruppe 28 und einen linken, insbesondere flächigen, Bildsensor 30. Der rechte optische Kanal 26 ist analog zu dem linken optischen Kanal 24 aufgebaut. So umfasst der rechte optische Kanal 26 eine rechte optische Baugruppe 32 und einen rechten, insbesondere flächigen, Bildsensor 34. Die linke und rechte optische Baugruppe 28, 32 sind bevorzugt Objektive, welche ein Bildfeld auf den linken bzw. rechten Bildsensor 30, 34 abbilden. Bei den Bildsensoren 30, 34 handelt es sich beispielsweise um CCD- oder CMOS-Sensoren. Die Bildsensoren 30, 34 sind durch geeignete, schematisch angedeutete, elektrische Anschlussleitungen 36 mit einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Auswerteelektronik verbunden, so dass diese einerseits mit Spannung und Steuersignalen versorgt und andererseits ausgelesen werden können.
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Der linke optische Kanal 24 und der rechte optische Kanal 26 sind symmetrisch zu der Längsaxialrichtung L des Hüllrohrs 16 bzw. des Schafts 4 angeordnet. Mit anderen Worten sind also die linke optische Baugruppe 28 und die erste rechte optische Baugruppe 32 und insbesondere ebenso der linke Bildsensor 30 und der rechte Bildsensor 34 symmetrisch zur Längsaxialrichtung L des Hüllrohrs 16 bzw. des Schafts 4 angeordnet.
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An einem distalen Ende des Hüllrohrs 16 befindet sich ferner ein Prisma 38. Dieses erlaubt eine Beobachtung eines vor dem distalen Endbereich 6 (vgl. 1) liegenden Operationsfeldes unter einem gegenüber der Längsaxialrichtung L geneigten Winkel. Insbesondere ist das Prisma 38 drehbar. Beispielsweise ist das Prisma 38 so gelagert, dass es gegenüber dem optischen System um die Längsaxialrichtung L drehbar ist. So ist eine Beobachtung des Untersuchungs- oder Operationsfeldes unter einem geneigten Blickwinkel möglich.
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Der linke optische Kanal 24 und der rechte optische Kanal 26, insbesondere die linke optische Baugruppe 28 und die rechte optische Baugruppe 32, sind durch die Länge einer Stereobasis B voneinander beabstandet. Dies bedingt, dass der Blickwinkel der beiden einzelnen Optiken, also der linken und rechten optischen Baugruppe 28, 32, geringfügig voneinander abweicht, so dass stereoskopische Bilddaten, insbesondere zur Erzeugung eines 3D-Bilddatenstroms, von den beiden optischen Kanälen 24, 26 erfassbar sind.
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4 zeigt eine schematische Längsschnittsansicht durch das Hüllrohr 16, welche gegenüber der in 2 gezeigten Längsschnittsansicht um 90° um die Längsaxialrichtung L verkippt ist. Die Orientierung der beiden in den 2 und 4 gezeigten Längsschnitte ist in 3 dargestellt. Der in 2 gezeigte Längsschnitt verläuft entlang der Ebene II-II. Der in 4 gezeigte Längsschnitt verläuft im Winkel von 90° zu diesem entlang der Ebene IV-IV.
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Während 2 einen Längsschnitt durch das erste Teilvolumen 20 des Bauraums 18 zeigt, ist in 4 ein Längsschnitt durch das zweite Teilvolumen 22 des Bauraums 18 dargestellt.
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5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch das Hüllrohr 16 entlang der in 4 gezeigten Ebene V-V.
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Bei der in dem zweiten Teilvolumen 22 angeordneten weiteren optischen Baugruppe handelt es sich gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein weiteres optisches System. Dieses umfasst beispielhaft eine weitere linke und rechte optische Baugruppe 44, 48. Diese weiteren optischen Baugruppen 44, 48 sind bevorzugt Linsengruppen. Sie dienen im eingeschwenken Zustand dazu, die optischen Abbildungseigenschaften der linken und rechten optischen Baugruppe 28, 32 zu verändern.
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Das weitere optische System, also die weitere linke und rechte optische Baugruppe 44, 48, werden in den mit gepunkteter Linie markierten Bereich der linken und rechten optischen Baugruppe 28, 32 durch Rotation um die Längsaxialrichtung L eingeschwenkt (vgl. 2).
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Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen sind als optische Baugruppen 44, 48 beispielsweise optische Filter, z.B. Spektral- oder Absorptionsfilter, oder Blenden vorgesehen. Die weiteren optischen Baugruppen 44, 48 sind insbesondere so angeordnet, dass sie sich im eingeschwenkten Zustand an einer Position mit geringem oder minimalem Strahlquerschnitt befinden.
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Die in dem zweiten Teilvolumen 22 angeordnete weitere optische Baugruppe umfasst insbesondere einen weiteren linken, insbesondere flächigen, Bildsensor 46 und einen weiteren rechten, insbesondere flächigen, Bildsensor 50. Der weitere linke Bildsensor 46 und der weitere rechte Bildsensor 50 sind über geeignete elektrische Anschlussleitungen 36 mit einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Auswerteelektronik verbunden, so dass zum Betrieb der Bildsensoren 46, 50 diese sowohl mit elektrischer Spannung versorgt werden als auch Daten von den Bildsensoren 46, 50 auslesbar sind.
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Das Zentrum der linken optischen Baugruppe 28, der rechten optischen Baugruppe 32 sowie der weiteren linken optischen Baugruppe 44 und der weiteren rechten optischen Baugruppe 48 liegen bevorzugt auf einem gemeinsamen Kreis, dessen Mittelpunkt die Längsaxialrichtung L des Schafts 4 ist. Diese Anordnung der weiteren optischen Baugruppen 44, 48, im gleichen Abstand vom Rotationszentrum, nämlich der Längsaxialrichtung L des Schafts 4, sorgt für eine korrekte Ausrichtung der weiteren optischen Baugruppen 44, 48. Dies betrifft sowohl die Ausrichtung der weiteren optischen Baugruppen 44, 48 zu den optischen Baugruppen 28, 32 als auch die Ausrichtung der weiteren Bildsensoren
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Die weitere optische Baugruppe verändert die optischen Eigenschaften des optischen Systems. Insbesondere wird der Fokuspunkt an eine andere Position verschoben. Mit anderen Worten sind nach Einschwenken der weiteren optischen Baugruppen 44, 48 mit dem optischen System Objekte scharf abbildbar, welche sich in unterschiedlicher Entfernung von einem distalen Ende des Schafts 4 des Stereo-Videoendoskops 2 befinden. Beispielsweise ist es mit Hilfe des optischen Systems möglich, Objekte, welche sich nahe vor dem distalen Ende des Endoskops 4, in einer ersten Entfernung, befinden, scharf abzubilden. Werden die weiteren optischen Baugruppen 44, 48 in das optische System eingeschwenkt, so können beispielsweise Objekte in einer davon verschiedenen zweiten Entfernung scharf abgebildet werden, wobei der Fokuspunkt des optischen Systems sowohl vor als auch hinter der Position liegen kann, an der er liegt, wenn die weitere optische Baugruppe nicht in das optische Systems eingeschwenkt ist. Die Begriffe nah und fern beziehen sich jeweils auf das distale Ende 6 des Endoskopschafts 4.
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Eine Veränderung des optischen Systems erfolgt beispielsweise durch Rotation der optischen Baugruppen 28, 32, 44, 48 um die Längsaxialrichtung L des Hüllrohrs 16. Zu diesem Zweck sind beispielsweise die optische Baugruppen 28, 32, 44, 48 in einem Revolver angeordnet, welcher in den 2 bis 5 lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass ein solcher Revolver motorisch angetrieben ist.
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Ferner insbesondere sind lediglich die weitere linke optische Baugruppe 44 und die weitere rechte optische Baugruppe 48, beispielsweise zwei Blenden oder zwei Filter, in dem Revolver aufgenommen. Sie werden durch Rotation desselben um die Längsaxialrichtung L des Schafts 4 in den linken und rechten optischen Kanal 24, 26 eingeschwenkt.
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Durch eine vorzugsweise um die Längsaxialrichtung L vorgenommene Drehung des Revolvers ist es möglich, die optischen Eigenschaften des optischen Systems zu verändern. Es ist jedoch nicht nur möglich, Filter oder Blenden in den linken und rechten optischen Kanal 24, 26 einzuschwenken, ebenso ist vorgesehen, dass der weitere linke flächige Bildsensor 46 und der weitere rechte flächige Bildsensor 50 in den Strahlengang des linken bzw. rechten optischen Kanals 24, 26 einschwenkbar sind. So ist es möglich, die linke optische Baugruppe und die rechte optische Baugruppe 28, 32 wahlweise mit dem linken flächigen Bildsensor 30 und dem rechten flächigen Bildsensor 34 oder aber mit dem weiteren linken flächigen Bildsensor 46 oder dem weiteren rechten flächigen Bildsensor 50 zu betreiben. Die Zuordnung zwischen den optischen Baugruppen 28, 32, 44, 48 und den Bildsensoren 30, 34, 46, 50 ist also variabel.
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Eine solche veränderbare und variable Zuordnung zwischen den optischen Baugruppen 28, 32, 44, 48 und den flächigen Bildsensoren 30, 34, 46, 50 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die flächigen Bildsensoren 32, 34, 46, 50 unterschiedliche optische Parameter aufweisen. Beispielsweise weisen die optischen Bildsensoren 32, 34, 46, 50 der einzelnen optischen Systeme eine unterschiedliche Auflösung, insbesondere eine unterschiedliche Pixelanzahl, eine unterschiedliche spektrale Empfindlichkeit und/oder eine unterschiedliche Auslesegeschwindigkeit auf. So ist es beispielsweise möglich, dass die flächigen Bildsensoren 46, 50 eine geringere Auflösung bzw. Pixelanzahl aufweisen als diejenigen des optischen Systems, dafür mit höherer Geschwindigkeit ausgelesen werden können. So ist es bei unveränderter Datenstrommenge möglich, beispielsweise Zeitlupenaufnahmen zu übertragen, während das unveränderte optische System für hochauflösende Bilder verwendet wird.
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Werden die weiteren optischen Baugruppen 44, 48 in die optischen Baugruppen 28, 32 des optischen Systems eingeschwenkt, verändert dies beispielsweise die Vergrößerung. So ist es beispielsweise möglich, eine stärkere Vergrößerung zu verwenden, um einen bestimmten Teils eines abgebildeten Operationsfeldes zu betrachten. Umgekehrt ist es durch Verwendung einer geringeren Vergrößerung möglich, beispielsweise eine Panoramaaufnahme oder eine Abbildung, auf der ein größerer Bereich des Operationsfeldes abgebildet ist, darzustellen.
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Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass optische Filter vorgesehen sind, die die optischen Eigenschaften des linken und rechten optischen Kanal 40, 42 verändern. Bei den optischen Filtern handelt es sich beispielsweise um Absorptions- oder Transmissionsfilter. Durch Auswahl der entsprechenden Filter sind verschiedene Bildinformationen variabel darstellbar. Vorteilhaft erlaubt eine solche optische Filterung beispielsweise eine Kontrastverstärkung oder Kontrastminderung oder aber eine Falschfarbendarstellung, um gewisse Bereiche des Beobachtung- oder Operationsfeldes, welche von besonderem Interesse sind, hervorzuheben.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Stereo-Videoendoskop
- 4
- Schaft
- 6
- distaler Endbereich
- 8
- Sichtfenster
- 10
- Handgriff
- 12
- Drehrad
- 14
- Schiebeschalter
- 16
- Hüllrohr
- 18
- Bauraum
- 20
- erstes Teilvolumen
- 22
- zweites Teilvolumen
- 24
- linker optischer Kanal
- 26
- rechter optischer Kanal
- 28
- linke optische Baugruppe
- 30
- linker flächiger Bildsensor
- 32
- rechte optische Baugruppe
- 34
- rechter flächiger Bildsensor
- 36
- elektrische Anschlussleitungen
- 38
- Prisma
- 44
- weitere linke optische Baugruppe
- 46
- weiterer linker flächiger Bildsensor
- 48
- weitere rechte optische Baugruppe
- 50
- weiterer rechter flächiger Bildsensor
- L
- Längsaxialrichtung
- B1
- Stereobasis
