DE102015002869B3

DE102015002869B3 - Stabline system with star aperture

Info

Publication number: DE102015002869B3
Application number: DE102015002869.3A
Authority: DE
Inventors: Dieter Schulz
Original assignee: Sopro Comeg GmbH
Current assignee: Sopro Comeg GmbH
Priority date: 2014-12-14
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2035-03-10
Also published as: WO2016096111A1

Abstract

Stablinsensystem für ein Endoskop, wobei im Strahlengang eines Umkehrsystems mindestens eine Blende mit sternförmig angeordneten Ausnehmungen eingesetzt wird.Bar lens system for an endoscope, wherein in the beam path of a reversing system at least one aperture with star-shaped recesses is used.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sternblende im parallelen Strahlengang eines Stablinsensystems. Eine solche Stablinse kommt beispielsweise in medizinischen und technischen starren Endoskopen zum Einsatz.The invention relates to a star aperture in the parallel beam path of a rod lens system. Such a rod lens is used, for example, in medical and technical rigid endoscopes.

Stablinsensysteme sind seit langem bekannter Stand der Technik und dienen vor allem in starren Endoskopen dazu, das distal in das Endoskop eingeschleuste Bild möglichst verlustfrei durch den dünnen Endoskopschaft zum proximalen Betrachter zu leiten. Häufig wird das Bild auch von einer Kamera oder einem CCD-Chip aufgenommen und auf einen Bildschirm übertragen. Üblicherweise werden die Stablinsensystem als Umkehrsysteme ausgelegt.Rod lens systems have long been known in the art and, especially in rigid endoscopes, serve to guide the image introduced distally into the endoscope through the thin endoscope shaft to the proximal observer as lossless as possible. Frequently, the image is also taken by a camera or a CCD chip and transferred to a screen. Usually, the rod lens system are designed as reversing systems.

Das vom Objekt entworfene Abbild des Objektfeldes muss von der distalen Bildebene des Endoskopobjektivs zum proximalen Ende des Endoskopes weitergeleitet werden. In einem Umkehrsystem dreht das distale Endoskopobjektiv dabei das erste Abbild um 180 Grad. Die Bildweiterleitung erfolgt dann durch eine oder mehrere Umkehrungen, wobei das erste Umkehrbild das vom Endoskopobjektiv gedrehte Abbild wieder aufrichtet. Je zwei weitere Umkehrungen entwerfen wieder ein aufrechtes Abbild, so dass mit einer geraden Zahl von Bildumkehrungen proximal ein okularseitig aufrechtes Abbild entsteht.The object-designed image of the object field must be passed from the distal image plane of the endoscope objective to the proximal end of the endoscope. In a reversal system, the distal endoscope lens rotates the first image by 180 degrees. The image forwarding then takes place by one or more reversals, wherein the first reversal image straightens the image rotated by the endoscope objective. Two more inversions each again design an upright image, so that with an even number of image inversions, an eyepiece-side upright image is created proximally.

Probleme bereiten bei der Licht-Durchleitungstechnik die Brechungseigenschaften der verwendeten Linsen, Dispersion, optische und sphärische Aberrationen, Farbabweichungen und weitere Abweichungen. Diese Probleme werden umso schwieriger beherrschbar, je dünner und länger das Stablinsensystem sein soll, da die Brechungseffekte immer stärkeren Einfluss nehmen. So ist es sehr schwierig, die Fokussierbarkeit, Schärfentiefe und Helligkeit des Objektfeldes miteinander zu vereinbaren, wenn gleichzeitig versucht wird, möglichst dünne Endoskope damit auszurüsten, um Patienten bei medizinischen Anwendungen möglichst wenig zu belasten.Problems in the light transmission technique cause the refractive properties of the lenses used, dispersion, optical and spherical aberrations, color deviations and other deviations. These problems become more difficult to control the thinner and longer the rod lens system is supposed to be, as the refraction effects take more and more effect. Thus, it is very difficult to reconcile the focusability, depth of field and brightness of the object field, if at the same time an attempt is made to equip the thinnest endoscopes so as to minimize the burden on patients in medical applications.

Die Erfindung löst diese Probleme mittels mindestens einer Sternblende, die in mindestens einem der Umkehrsätze als wirksame Apertur eingesetzt wird. Hierbei ist es egal, in welcher der Umkehrungen der Einsatz der Sternblende erfolgt. Die Sternblende wird hierzu in der Mitte der Stablinse, über der Länge gesehen, angeordnet. Unter dem Begriff ”Sternblende” wird hierbei eine Blende verstanden, die einen runden Außendurchmesser und einen runden Innendurchmesser mit Ausnehmungen aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser bis auf die Ausnehmungen intransparent ist, und diese Ausnehmungen in gleichen Abständen über den Umfang verteilt sind. Hierbei können die Ausnehmungen sowohl auf dem Rand des Innendurchmessers liegen als auch keine Verbindung zum Innenquerschnitt aufweisen. Die Ausnehmungen werden durch einfache geometrische Formen gebildet, die produktionstechnisch in einfacher Weise zu realisieren sind.The invention solves these problems by means of at least one star aperture, which is used in at least one of the reversing sets as an effective aperture. It does not matter in which of the reversals of the use of the star visor. For this purpose, the star aperture is arranged in the middle of the rod lens, seen over the length. The term "star aperture" is understood here to mean a diaphragm which has a round outer diameter and a round inner diameter with recesses, wherein the space between the inner diameter and the outer diameter is non-transparent except for the recesses, and these recesses are distributed at equal intervals over the circumference are. In this case, the recesses can lie both on the edge of the inner diameter and have no connection to the inner cross section. The recesses are formed by simple geometric shapes that can be realized in a simple manner in terms of production technology.

Der Einsatz einer Sternblende ist aus der US 6,606,125 B1 bzw. der DE 298 10 950 U1 grundsätzlich bekannt. Hierbei wird die Sternblende aber im Objektiv einer Blende verwendet, wobei auch die Blende eines Endoskopes beschrieben wird. Aufgabe jener Erfindung ist es, sowohl die Schärfentiefe als auch die Auflösung für die Bilddarstellung einer CCD-Kamera zu erhöhen. Der grundsätzliche Aufbau der Sternblende ist dort derselbe wie vorliegend, ihre technische Anwendung jedoch nicht.The use of a star aperture is from the US Pat. No. 6,606,125 B1 or the DE 298 10 950 U1 basically known. Here, the star aperture is used in the lens of a diaphragm, wherein the aperture of an endoscope is described. The object of this invention is to increase both the depth of field and the resolution for the image display of a CCD camera. The basic structure of the star aperture is the same as it is here, but its technical application is not.

Im Gegensatz dazu wird die Sternblende im Stablinsensystem nicht zur Erhöhung der Auflösung, sondern zur Erhöhung der Schärfentiefe genutzt, ohne dass ein merklicher Helligkeitsverlust in Kauf genommen werden muss, was eigentlich aufgrund der Verengung des lichtdurchlässigen Querschnitts zu erwarten wäre. Hierdurch wird es möglich, mit dem Endoskop über einen weiteren Beobachtungsbereich ohne axiale Verschiebung Beobachtungen durchzuführen, als dies nach dem herkömmlichen Stand der Technik möglich ist, was bei medizinischen Anwendungen beispielsweise zu einer Verringerung der Patientenbelastung führt.In contrast, the star shutter in the rod lens system is not used to increase the resolution, but to increase the depth of field, without a significant loss of brightness must be accepted, which would actually be expected due to the narrowing of the translucent cross-section. This makes it possible to carry out observations with the endoscope over a further observation area without axial displacement, as is possible according to the conventional state of the art, which leads for example to a reduction of the patient load in medical applications.

Im Unterschied dazu wird die Sternblende, die zum Einbau in ein Stablinsensystem dient, nicht im Objektiv, sondern mitten im Umkehrsatz einer Stablinse oder zwischen Blendrohren eingesetzt. Unterschiedlich sind aber die Proportionen der Sternblende und die Formen der Ausnehmungen.In contrast, the star shutter, which is used for installation in a rod lens system, is not used in the lens, but in the middle of the reverse of a rod lens or between glare tubes. But different are the proportions of the star aperture and the shapes of the recesses.

Möglichkeiten, mittels einer Aperturblende im Strahlengang eines Umkehrsystems die Schärfentiefe zu beeinflussen, sind auch aus den Schriften US 2014/0092225 A1 , DE 37 32 260 A1 und DE 197 29 002 A1 bekannt. In der US 2014/0092225 A1 wird vorgeschlagen, in der Mitte der Blende einen lichtundurchlässigen Bereich, etwa in Form eines Rechtecks, einzufügen, der technisch durch eine Scheibe mit einer Metall-Aufdampfung ausgeführt sein könnte. Die DE 37 32 260 A1 beeinflusst die Schärfentiefe und die Helligkeit durch die Ansteuerung von elektrochronen Elementen, die die Blendenöffnung in einer Vielzahl von Formen und Größen verändern können. Hierbei kommen vor allem konzentrische Ringe, Halbkreise oder runde Aussparungen zur Anwendung. Die DE 197 29 002 A1 verwendet ein Blendenmaterial mit positiver Dispersion und in Radialrichtung inhomogenem Brechungsindex. Während die Möglichkeit, eine Blende erfolgreich mit Gestaltungselementen zur Erhöhung der Schärfentiefe oder zur Verbesserung der Abbildungseigenschaften von Randbereichen einzusetzen, bereits bekannt war, ist die Verwendung von Strukturelementen, die den Innenrandbereich einer Aperturblende erfolgreich modifizieren, nicht bekannt.Possibilities to influence the depth of field by means of an aperture stop in the beam path of a reversal system, are also from the writings US 2014/0092225 A1 . DE 37 32 260 A1 and DE 197 29 002 A1 known. In the US 2014/0092225 A1 It is proposed to insert in the center of the diaphragm an opaque region, for instance in the form of a rectangle, which could be technically implemented by a disc with a metal vapor deposition. The DE 37 32 260 A1 affects depth of field and brightness by controlling electrochronic elements that can change the aperture in a variety of shapes and sizes. Here are mainly concentric rings, semi-circles or round recesses used. The DE 197 29 002 A1 uses a positive dispersion and radially inhomogeneous refractive index blend material. While the ability to make a panel succeed with design elements to increase the depth of field or improve the As was previously known, it is not known to use feature elements that successfully modify the inner edge region of an aperture stop.

In Ausgestaltungen der Erfindung wird daher vorgesehen, dass die Aperturblende in einer Stablinse oder dass die Blende im Luft-Zwischenraum zwischen Blendrohren angeordnet ist.In embodiments of the invention, it is therefore provided that the aperture diaphragm is arranged in a rod lens or that the diaphragm is arranged in the air gap between glare tubes.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die Anzahl der Ausnehmungen 3 bis 12 beträgt. Natürlich kann die Anzahl der Ausnehmungen auch höher gewählt werden. Im Idealfall beträgt die Anzahl der Ausnehmungen 6; bei typischen Messgeräten ist es zur Erzielung guter Ergebnisse zielführend, 4 oder als die Vielfachen davon 8 oder 12 Ausnehmungen zu wählen, da die Messung der Tiefenschärfe üblicherweise pro Quadrant erfolgt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the number of recesses is 3 to 12. Of course, the number of recesses can also be chosen higher. Ideally, the number of recesses is 6; in typical measuring instruments it is expedient to choose 4 or as the multiples of 8 or 12 recesses, in order to obtain good results, since the measurement of the depth of field usually takes place per quadrant.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung wird vorgesehen, dass die Form der einzelnen Ausnehmungen schlitzförmig ist, oder einen dreieckigen oder viereckigen oder vieleckigen oder runden bzw. kreisrunden Querschnitt aufweist. Im Falle von dreieckigen Querschnitten kann entweder vorgesehen werden, dass der Dreiecksquerschnitt sich nach außen hin öffnet und die spitze Seite nach innen zeigt, oder dass der Dreiecksquerschnitt sich nach innen hin öffnet und die spitze Seite nach außen zeigt, weiterhin kann dann vorgesehen werden, dass die in der Blende befindlichen Seiten des Dreiecks gerundet ausgeführt sind und die Mittelpunkte der Rundungen nach außen gerichtet sind. Im Falle von viereckigen Querschnitten können quadratische oder trapezförmige Querschnitte vorgesehen werden, die Seiten können gerade oder gerundet sein. Im Falle von vieleckigen Querschnitten können Fünfecke, Sterne oder andere geometrische Figuren zum Einsatz kommen.In further embodiments of the invention it is provided that the shape of the individual recesses is slot-shaped, or has a triangular or quadrangular or polygonal or round or circular cross-section. In the case of triangular cross-sections can be provided either that the triangular cross-section opens to the outside and the pointed side facing inwards, or that the triangular cross-section opens inwards and the pointed side faces outward, it can then be provided that the sides of the triangle in the aperture are rounded and the centers of the curves are directed outwards. In the case of quadrangular cross-sections square or trapezoidal cross-sections may be provided, the sides may be straight or rounded. In the case of polygonal cross-sections pentagons, stars or other geometric figures can be used.

In allen Fällen können die geometrischen Formen der Ausnehmungen mehr oder weniger oder auch ganz in den ansonsten geschlossenen Teil der Blende hineinragen.In all cases, the geometric shapes of the recesses may protrude more or less or even completely in the otherwise closed part of the panel.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die Blende mittig in einer der Stablinsen als wirksame Aperturblende eingesetzt ist. Ansonsten ist Mittigkeit keine Voraussetzung zur Wirksamkeit der Erfindung.In a further embodiment of the invention, it is provided that the diaphragm is inserted centrally in one of the rod lenses as an effective aperture diaphragm. Otherwise, mediacy is not a requirement for the effectiveness of the invention.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn 80 Prozent des inneren Umfangs der Aperturblende wirksam bleiben. Dies ist dann der Fall, wenn Ausnehmungen am inneren Umfang lediglich 20 Prozent der Umfangslinie wegnehmen. Ausnehmungen, die nicht in den inneren Umfang hineinragen, müssen hierbei nicht berücksichtigt werden.It is also advantageous if 80 percent of the inner circumference of the aperture stop remain effective. This is the case when recesses on the inner circumference take away only 20 percent of the circumference. Recesses that do not protrude into the inner circumference, must not be considered here.

Die Erfindung wird anhand von 23 Skizzen näher erläutert: Es zeigenThe invention is explained in more detail with reference to 23 sketches: show

1a bis 1d je einen Querschnitt durch eine Sternblende mit 6 Ausnehmungen, 1a to 1d each a cross section through a star aperture with 6 recesses,

2 einen Längsschnitt durch ein Umkehrsystem, 2 a longitudinal section through a reversing system,

3 ein dreilinsiges Umkehrsystem, 3 a three-line reversing system,

4 ein zweilinsiges Umkehrsystem, 4 a two-line reversing system,

5 ein achromatisches Umkehrsystem, 5 an achromatic reversal system,

6 einen Querschnitt mit 12 schlitzförmigen Ausnehmungen, 6 a cross section with 12 slot-shaped recesses,

7 einen Querschnitt mit 3 schlitzförmigen Ausnehmungen, 7 a cross section with 3 slot-shaped recesses,

8 einen Querschnitt mit 5 dreieckigen Ausnehmungen, 8th a cross section with 5 triangular recesses,

9 einen Querschnitt mit 4 dreieckigen Ausnehmungen, 9 a cross section with 4 triangular recesses,

10 einen Querschnitt mit 8 dreieckigen Ausnehmungen, 10 a cross section with 8 triangular recesses,

11 bis 14 je einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer viereckigen Ausnehmung, 11 to 14 each a section of a cross section of a quadrangular recess,

15 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer fünfeckigen Ausnehmung. 15 a section of a cross section of a pentagonal recess.

16 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer fünfzackigen Ausnehmung. 16 a section of a cross section of a five-pointed recess.

17 bis 20 je einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer runden Ausnehmung. 17 to 20 each a section of a cross section of a round recess.

1a zeigt einen Querschnitt durch eine Sternblende 1 in einer Stablinse 2. Die Blendenfläche 3 ist lichtundurchlässig, die offene Querschnittsfläche 4 ist lichtdurchlässig. Im Beispiel ist eine Stablinse mit einem Durchmesser von 1,78 mm gezeigt, in die eine Sternblende mit einem Innendurchmesser von 1,35 mm und 6 Ausnehmungen A1, deren Außendurchmesser bis zu 1,6 mm aufweist. Bei den Ausnehmungen A1 handelt es sich um dreieckige Ausnehmungen mit gerundeten Seiten, deren Rundungsmittelpunkte vom Blendenmittelpunkt gesehen nach außen gerichtet sind. Der grundsätzliche Aufbau der Blende entspricht dabei der der DE 298 10 950 U1 . 1a shows a cross section through a star aperture 1 in a rod lens 2 , The aperture area 3 is opaque, the open cross-sectional area 4 is translucent. In the example, a rod lens with a diameter of 1.78 mm is shown, in which a star aperture with an inner diameter of 1.35 mm and 6 recesses A1, whose outer diameter up to 1.6 mm. The recesses A1 are triangular recesses with rounded sides whose center of curvature points are directed outwardly from the diaphragm center. The basic structure of the aperture corresponds to that of DE 298 10 950 U1 ,

1b bis 1d zeigen weitere Querschnitte durch eine Sternblende mit anderen Abmessungen und ähnlichen Ausnehmungen A1. Hierbei bleiben 80 Prozent des inneren Durchmessers, welcher als Aperturblende wirkt, wirksam. 1b to 1d show further cross sections through a star aperture with other dimensions and similar recesses A1. in this connection 80 percent of the inner diameter, which acts as an aperture stop, remain effective.

2 zeigt eine Prinzipskizze eines Längsschnitts durch ein Umkehrsystem mit den dreilinsigen Umkehrsystemen 5, 6 und 7, der Sternblende 1 in der Mitte des mittleren aufgetrennten Mittelstabs 6 und den Verlauf eines Lichtstrahls 8. Eintrittsöffnung, Objektiv und Okularsystem werden hier nicht gezeigt. Aus zeichnerischen Gründen sind der Durchmesser gegenüber der Länge sowie die Dicke der Sternblende vielfach vergrößert dargestellt. 2 shows a schematic diagram of a longitudinal section through a reversing system with the three-line reversing systems 5 . 6 and 7 , the star aperture 1 in the middle of the middle split middle bar 6 and the course of a light beam 8th , Inlet, lens and eyepiece are not shown here. For graphic reasons, the diameter compared to the length and the thickness of the star aperture are shown enlarged many times.

3 zeigt das gleiche dreilinsige Umkehrsystem wie 2 in einer anderen Darstellung. 3 shows the same three-line reversing system as 2 in another illustration.

4 zeigt ein zweilinsiges Umkehrsystem mit Blendrohren 9, zwischen denen die Sternblende 3 eingesetzt ist. 4 shows a two-line reversing system with glare tubes 9 between which the star aperture 3 is used.

5 zeigt ein zweilinsiges Umkehrsystem mit Blendrohren 9 und dazwischen angeordneter Sternblende mit den beiden Achromaten 10 und 11. 5 shows a two-line reversing system with glare tubes 9 and arranged in between star aperture with the two Achromaten 10 and 11 ,

6 zeigt einen Querschnitt mit 12 schlitzförmigen Ausnehmungen A2, die radial ausgerichtet sind. Die Breite der schlitzförmigen Ausnehmungen ist variabel und kann auch deutlich geringer ausgeführt werden als in der Darstellung gezeigt. Die Übergänge können scharfkantig oder gerundet sein. Die Anzahl der schlitzförmigen Ausnehmungen kann auch sowohl größer als auch kleiner als 12 gewählt werden. Die Breite der schlitzförmigen Ausnehmungen ist so auszuführen, dass ihre Summe nicht mehr als 20 Prozent des Aperturumfangs einnimmt und somit mindestens 80 Prozent des Aperturumfangs wirksam bleibt. 6 shows a cross section with 12 slot-shaped recesses A2, which are aligned radially. The width of the slot-shaped recesses is variable and can also be made significantly lower than shown in the illustration. The transitions can be sharp-edged or rounded. The number of slot-shaped recesses can also be selected both larger and smaller than 12. The width of the slot-shaped recesses should be designed so that their sum does not occupy more than 20 percent of the aperture circumference and thus at least 80 percent of the aperture circumference remains effective.

7 zeigt einen Querschnitt mit 3 schlitzförmigen Ausnehmungen A3, die tangential ausgerichtet sind. Das für 6 Beschriebene gilt entsprechend. 7 shows a cross section with 3 slot-shaped recesses A3, which are tangentially aligned. That for 6 The described applies accordingly.

8 zeigt einen Querschnitt mit 5 dreieckigen Ausnehmungen A4, deren Dreiecksquerschnitt sich nach innen hin öffnet und deren die spitze Seite nach außen zeigt. 8th shows a cross section with 5 triangular recesses A4, the triangular cross-section opens inwards and shows the pointed side to the outside.

9 zeigt einen Querschnitt mit 4 dreieckigen Ausnehmungen A5, deren Dreiecksquerschnitt sich nach außen hin öffnet und deren die spitze Seite nach innen zeigt, wobei die nach innen zeigende Spitze in den offenen Innenraum übergeht. 10 zeigt einen Querschnitt mit 8 dreieckigen Ausnehmungen A6 wie in 9, jedoch mit kleineren Ausnehmungen. 9 shows a cross section with 4 triangular recesses A5, the triangular cross-section opens to the outside and the pointed side faces inwards, with the inwardly pointing tip merges into the open interior. 10 shows a cross section with 8 triangular recesses A6 as in 9 but with smaller recesses.

11 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt mit einer viereckigen Ausnehmung A7, wobei die Ausnehmung quadratischen Querschnitt hat. 12 zeigt ebenfalls einen Ausschnitt aus einem Querschnitt mit einer viereckigen Ausnehmung, bei der die äußere Seite gebogen ist. 13 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer viereckigen Ausnehmung A9 mit einem Trapezquerschnitt. 14 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer viereckigen quadratischen Ausnehmung A7, die sich vollständig innerhalb der ansonsten geschlossenen Blendenfläche befindet. 11 shows a section of a cross section with a square recess A7, wherein the recess has square cross-section. 12 also shows a section of a cross section with a quadrangular recess, wherein the outer side is bent. 13 shows a section of a cross section of a quadrangular recess A9 with a trapezoidal cross-section. 14 shows a section of a cross section of a square square recess A7, which is located entirely within the otherwise closed aperture area.

15 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer fünfeckigen Ausnehmung A10, 16 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer fünfzackigen Ausnehmung A11 die sich vollständig innerhalb der ansonsten geschlossenen Blendenfläche befindet. 15 shows a section of a cross section of a pentagonal recess A10, 16 shows a section of a cross section of a five-pointed recess A11 which is located entirely within the otherwise closed aperture surface.

17, 18, 19 und 20 zeigen je einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer runden Ausnehmung A12, die jeweils unterschiedlich tief in den ansonsten geschlossenen Blendenbereich hineinragt. In 17 wird weniger als ein Halbmesser eines Kreises herausgenommen, in 18 mehr als ein Halbmesser eines Kreises, in 19 fast ein ganzer Kreis, allerdings mit einer Verbindung in den offenen Innenraum, und in 20 ein von der ansonsten geschlossenen Blendenfläche ganz umschlossener Kreis. 17 . 18 . 19 and 20 each show a section of a cross section of a circular recess A12, each of which projects at different depths into the otherwise closed aperture area. In 17 less than a radius of a circle is taken out, in 18 more than a radius of a circle, in 19 almost a whole circle, but with a connection in the open interior, and in 20 one completely surrounded by the otherwise closed aperture area circle.

Mithilfe einer Messung wurden die optischen Abbildungsparameter gemessen und die optische Auflösung MTF (Modular Transfer Function) ermittelt. Hierbei werden zunehmend feinere Raster durch die optische Einrichtung abgebildet und ihre Abbildungsqualität an fünf verschiedenen Punkten (Mitte, rechts, links, oben, unten) des kreisförmigen Abbilds über einer Kurve aufgetragen.A measurement was used to measure the optical imaging parameters and to determine the optical resolution MTF (Modular Transfer Function). Here, increasingly finer rasters are imaged by the optical device and their imaging quality at five different points (center, right, left, top, bottom) of the circular image applied over a curve.

Hierbei ergab sich ohne Sternblende für ein Endoskop üblicher Bauart ein MTF-Wert zu 69,9% in der Mitte und 58,2 im Mittel der Randbereiche, gemessen bei 70% des Abbildradiusses (0,7R).An MTF value of 69.9% in the middle and 58.2 in the middle of the marginal areas, measured at 70% of the image radius (0.7R), was obtained for a conventional type endoscope without a star shield.

Für ein Endoskop mit einer Sternblende entsprechend 1a, die entsprechend einer Anordnung gemäß 3 eingesetzt wurde, ergab sich ein MTF-Wert zu 62,8% in der Mitte und 66,2% im Mittel der Randbereiche.Corresponding to an endoscope with a star aperture 1a according to an arrangement according to 3 was used, the MTF value was 62.8% in the middle and 66.2% in the middle of the margins.

Man erkennt hierbei, dass sich zwar die Auflösung in der Bildmitte etwas verschlechtert, dafür aber die Auflösung in den Randbereichen erheblich verbessert, was der Vorteil dieser Erfindung ist.It can be seen here that although the resolution in the middle of the picture deteriorates somewhat, the resolution in the peripheral areas is considerably improved, which is the advantage of this invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Sternblendestar aperture
22: Stablinserod lens
33: Blendenflächeaperture area
44: offene Querschnittsflächeopen cross-sectional area
55: Umkehrsystemreversing system
66: aufgetrennter Mittelstabsevered middle bar
77: Umkehrsystemreversing system
88th: Lichtstrahlbeam of light
99: Blendrohrblend pipe
1010: Achromat 1Achromat 1
1111: Achromat 2Achromat 2
A1A1: Dreieckige Ausnehmung (mit gerundeten Seiten)Triangular recess (with rounded sides)
A2A2: Radial ausgerichtete, schlitzförmige AusnehmungRadially aligned, slot-shaped recess
A3A3: Tangential ausgerichtete, schlitzförmige AusnehmungTangentially aligned, slot-shaped recess
A4A4: Dreieckige, nach innen geöffnete Ausnehmung (mit geraden Seiten)Triangular, inwardly open recess (with straight sides)
A5A5: Dreieckige, nach außen geöffnete Ausnehmung (mit geraden Seiten)Triangular, outwardly open recess (with straight sides)
A6A6: Dreieckige, nach außen geöffnete Ausnehmung (mit geraden Seiten)Triangular, outwardly open recess (with straight sides)
A7A7: Quadratische AusnehmungSquare recess
A8A8: Trapezförmige AusnehmungTrapezoidal recess
A9A9: Viereckige AusnehmungSquare recess
A10A10: Fünfeckige AusnehmungPentagonal recess
A11A11: Sternförmige AusnehmungStar-shaped recess
A12A12: Runde AusnehmungRound recess

Claims

Stablinsensystem for an endoscope, characterized in that in the beam path of a reversing system at least one aperture is used with star-shaped recesses.

Stablinsensystem according to claim 1, characterized in that the aperture is arranged in a rod lens.

Stablinsensystem according to claim 1, characterized in that the aperture is arranged in the air gap between glare tubes.

Stablinsensystem according to one of claims 1 to 3, characterized in that the number of recesses is 3 to 12.

Stablinsensystem according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shape of the individual recesses is slot-shaped.

Stablinsensystem according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shape of the individual recesses has a triangular cross-section.

Stick lens system according to claim 6, characterized in that the triangular cross-section opens to the outside and the pointed side faces inwards.

Stablinsensystem according to claim 6, characterized in that the triangular cross-section opens inwardly and the pointed side faces outward.

Stablinsensystem according to one of claims 6 to 8, characterized in that the located in the aperture sides of the triangle are executed rounded and the centers of the curves are directed outwards.

Stick lens system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shape of the individual recesses has a quadrangular cross-section.

Stablinsensystem according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shape of the individual recesses has a polygonal cross-section.

Stablinsensystem according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shape of the individual recesses has a round cross-section.

Stablinsensystem according to one of claims 1 or 2, characterized in that the aperture is inserted centrally in one of the rod lenses as an effective aperture diaphragm.

A rod lens system according to claim 13, characterized in that 80 percent of the peripheral line of the inner aperture of the aperture stop remains effective and is not interrupted more than 20 percent of the circumferential line of recesses.