DE2152773C3 - Auf Front- und Seitenbetrachtung umschaltbares Endoskop mit Faserbildleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit einer Einrichtung zur Umschaltung auf Front- oder Seitenbetrachtung mit einem vorderen Endgehäuse, das über eine flexible Röhre mit einem Steuergehäuse verbunden ist, wobei im vorderen Endgehäuse eine Objektivlinse und eine (erste) in den Strahlengang bringbare lichtreflektierende Fläche angeordnet ist, durch die das Bild eines Objekts auf die vordere Endfläche eines bildübertragenden optischen Fasersystems abgebildet wird, welches sich durch die langgestreckte Röhre bis zum Steuergehäuse erstreckt, in welchem das BiI I mittels eines Okulars beobachtet oder mit einer fotografischen Einrichtung fotografiert werden kann.

Bei einem bekannten Endoskop dieser Art (DT-OS 10 469) geschieht die Umschaltung zwischen Front- und Seitenbetrachtung dadurch, daß in einen untei einem Winkel zur optischen Achse angeordneten Spalt zwischen zwei reflektierenden Flächen ein Strömungsmittel (Fluid) eingebracht bzw. wieder entfernt wird. Der Nachteil eines solchen Endoskops liegt, darin, daß bei der Umschaltung jeweils eine Seitenumkehr eintritt. Dies ist für den Beobachter lästig, da er in einem Falle (>o ein orthoskopisches, im anderen Falle ein seitenverkehrtes Bild erhält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Endoskop zu schaden, das bei der Umschaltung zwischen Front- und Seitenbetrachtung stets ein korrektes und orthoskopisches Bild des Objekts ergibt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das bildübertragende optische Fasersystem in an s^;ch (US-PS 35 20 587) bekannter Weise um 180° um seine Längsachse verdreht ist und daß ferner sein proximales End-

ten rccniVviiiMi6 ai^n-g"«· '^-i ·· _o.-.~. _._.,,_{6 ttm}

dessen Abbiegung und mit der Einschaltung der ersten lichtreflektierenden Fläche eine am proximalen Ende angeordnete lichtreflektierende Fläche in den Strahlengang bringbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften, an sich jedoch bekannten Weiterbildung der Erfindung dienen als erste und/oder zweite lichtreflektierende Fläche zwei Dreikant-Prismen, deren lichtreflektierende Seiten in geringem Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen die zum Umschalten der lichtreflektierenden Fläche ein Fluid einbringbar ist, dt'ssen Brechungsindex im wesentlichen dem der Prismen entspricht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Endoskop,

Fig.2 und 3 schematische Längsschnitte durch ein erfindungsgemäßes Endoskop, wobei sich das Endoskop in F i g. 2 in Frontbetrachtungssteliung und in F i g. 3 in Seitenbetrachtungsstellung befindet,

Fig.''. die teilweise Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Reflexionsmittel, wie sie in den Endoskopen nach F i g. 2 und 3 verwendet wird, wobei die Reflexionsmittel in ihrem nicht reflektierenden Zustand dargestellt sind,

Fig. 5 eine teilweise Seitenansicht ähnlich der in F i g. 4, bei der die Reflexionsmittel sich in ihrem reflektierenden Zustand befinden.

Das in F i g. 1 dargestellte und im wesentlichen bekannte Seitenbetrachtungsendoskop, das nicht Gegenstand der Erfindung ist, zeigt ein vorderes Endgehäusi· 1, das über eine flexible Röhre 5 mit einem Steuergehäuse 6 verbunden ist. Die Wand des vorderen Endgehäuses 1 ist mit einem Beleuchtungsfenster 2' und einem Beobachtungsfenster 3 versehen. Das vordere Ende eines Beleuchtungsfasersystems 4 ist an die hinlere Fläche des Beleuchtungsfensters 2' angeschlossen, während der hintere Teil des Beleuchtungsfasersystems 4 sich durch die langgestreckte flexible Röhre über das Steuergehäuse 6 oder den Teil der flexiblen Röhre 5 nahe dem Steuergehäuse 6 hinaus erstreckt, so daß das hintere Ende mit einer äußeren Lichtquelle verbindbar ist, von der das Licht zugeführt wird. Das zum vorderen Ende des Beleuchtungsfasersystems 4 übertragene Licht wird dort ausgesandt, um das zu beobachtende Objekt durch das Beleuchtungsfenstcr 2' hindurch /u beleuchten. Hinter dem Beobachtungsfenster 3 im vorderen Endgehäuse 1 ist ein Prisma 7 und nahe diesem eine Objektivlinse 8 angeordnet, so daß das vom Objekt kommende Licht durch das Beobachtungsfenster 3 auf das Prisma 7 fällt und von diesem auf die Objektivlinse 8 zu reflektiert wird. Durch die langgestreckte He- \ible Röhre 5 erstreckt sich ein Bildübertragungs-I asersystem 9', dessen vorderes Ende hinler der Objektivlinsc 8 angeordnet ist. so daß das Bild des Objekts auf die vordere Endfläche des Bildübertragungs-I asersyslems 9' fokussiert wird. Das hintere Endteil 9" des Bildübertragungs-Fasersystems 9' ist im wesentlichen rechtwinklig nach oben gebogen, d. h. in einer Ebene parallel zum Lichtweg vom Objekt zum Prisma 7, und das bildübertragende Fasersystem 9' für sich ist um seine Längsachse um einen Winkel von 180° verdreht. Hinter dem hinteren Ende des bildübertragenden Fasersystems 9' ist ein Dreikant-Prisma 11 angeordnet.

durch das das Licht von der hinteren Endfläche des optischen Fasersystems 9' reflektiert auf Jas Okular 10 gerichtet wird. Das Okular kann ersetzt werden durch eine fotografische Einrichtung mit einem Sucher.

Bei diesem Endoskop wird das vom Objekt kommende und in das Beobachtungsfenster 3 einfallende Lichtbündel viermal von oben nach unten umgekehrt durch das Prisma 7, die Objektivlinse 8, die Drehung des bildübertragenden Fasersystems 9' und das Prisma II, während das Lichtbündel zweimal rechts/links seitenvertauscht wird durch die Objektivlinse 8 und das Drehen des optischen Fasersystems 9'. Daher wird ein aufrechtes Bild der orthoskopischen Ansicht des Objekts erhalten.

Die F i g. 2 und 3 zeigen ein Front- und Seitenbetrachtungsendoskop nach der Erfindung. Das hier dargestellte Endoskop ist dem in F i g. 1 dargestellten ähnlich, außer daß an Stelle des Prismas 7 der F i g. 1 ein schwenkbarer Reflexionsspiegel 14 vor der Objektivünse 8 angeordnet ist und ein weiterer schwenkbarer Reflexionsspiegel 15 an Stelle des Prismas 11 der F i g. 1 hinter dem hinteren Ende des bildübertragenden optischen Fasersystems 9a, das dem Fasersystem 9' der F i g. 1 entspricht. Außerdem ist ein Beobachtungsfenster 13 für die Frontbetrachtung wie auch ein EIeleuchtungsfenster 12 für die Frontbeleuchtung in der vorderen Wand des vorderen Endgehäuses 1 vorgesehen, wobei das vordere Ende eines Beleuchtungsfasersystems 4' ähnlich dem Beleuchtungsfasersystem 4 am Fenster 12 angebracht ist. Wenn dann die Reflexionsspiegel 14 und 15 in Stellungen außerhalb des optischen Weges gebracht werden, wie dies durch die ausgezogenen Linien in F i g. 2 dargestellt ist, und das Beleuehtungsfasersysteni 4' mit Licht einer (nicht dargestellten) äußeren Lichtquelle versorgt wird, fällt das Licht von dem vor dem vorderen Endgehäuse 1 angeordneten Objekt durch das Fenster 13 auf die Objektivhnse 8, so daß eine Frontbetrachtung ermöglicht wird.

Wenn das Endoskop auf Seitenbetrachtung umgeschaltet wird, wird der Reflexionsspiegel 14 geschwenkt und in den optischen Weg der Objektivlinse 8 gebracht, wie dies durch die ausgezogenen Linien in F i g. 3 dargestellt ist, während an Stelle aes Fasersystems 4' das Beleuchhingsfasersystem 4 mil Licht versorgt wird.

Gemäß einem charakteristischen Merkmal der Erfindung wird der Reflexionsspiegel 15 synchron mit der Schwenkung des Reflexionsspiegels 14 geschwenkt und in den optischen Weg des Okulars 10 gebracht und gleichzeitig wird das hintere Endteil 9',·; des bildübertragenden Fasersystems 9a gebogen, so daß die hintere Endfläche desselben in eine Stellung gebracht wird, in der das von ihr ausgesandte Licht auf den Reflexionsspiegel 15 gelenkt wird mid rljnn zum Okular 10 reflektiert wird. Daher wird ein Objekt, das seitlich dem vorderen Endgehause 1 angeordnet is·., mit dem Endoskop beobachtet oder fotografiert.

Die Biegung des Endteils 9'a kann bewirkt werden in einer Ebene entweder parallel oder rechtwinklig zu dem Lichtweg zwischen dem Objekt und dem Reflexionsspiegel 14 bei der Scitenbetrachiung zusammen mil der geeigneten Anordnung des Reflexionsspiegels 15, entsprechend der Ebene der Biegung des hinteren Endteils 9'a.

Wenn zunächst die Verdrehung des Fasersystems 9.7 nicht berücksichtigt wird, gilt folgendes:

Im Falle die Ebene der Biegung des hinteren Endteils 9'a parallel zu dem Lichtweg zwischen dem Objekt und dem Reflexionsspiegel 14 bei der Seitenbetrachtung gemacht wird und das Endoskop für die Seitenbetrachtung eingesetzt wird, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, wird das vom Objekt kommende Lichtbündel, das in das Beobachtungsfenster 3 einfällt, ilreimal in Richtung oben/unten verkehrt durch den Reflexionsspiegel 14, die Objektivlinse 8 und den Reflexionsspiegel 15, während das Lichtbündel einmal links/rechts verdreht wird

ίο durch die Objektivlinse 8. Dies ergibt ein Bild mit orthoskopischer Ansicht, das aber noch um 180° um die Achse des Okulars 10 oder der fotografischen Vorrichtung gedreht ist. Die gestrichelten Pfeile zeigen die Orientierung des Bildes in vertikaler Richtung.

Wenn andererseits das Endoskop für die Frontbetrachtung verwendet wird, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, wird das vom Objekt kommende und in das Beobachtungsfenster 13 einfallende Lichtbündel einmal oben/unten verkehrt durch die Objektivlinse 8 und durch die Objektivlinse 8 ebenfalls einmal links/rechts verkehrt, so daß ein Bild der orthoskopischen Ansicht. aber ebenfalls noch um 180° um die Achse des Okulars 10 oder der Fotografiereinrichtung gedreht, erhalten wird. Die ausgezogenen Pfeile zeigen die Orientierung des Bildes in vertikaler Richtung, die gestrichelten Pfeile zeigen die Orientierung des Bildes bei Seitenbetrachtung ohne Verwendung des Reflexionsspiegels.

Bei dem in den F i g. 2 und 3 dargestellten Endoskop wird daher das korrekte orthoskopische Bild sowohl bei Frontbetrachtung wie bei Seitenbetrachtung erhalten.

Da das bildübertragende optische Fasersysteir. 9a aber ferner um einen Winkel von 180 um seine Längsrichtung gedreht ist, wie dies im Falle der Anordnung

3s nach F i g. 1 der Fall ist, dann wird ein aufrechtes Bild der orthoskopischen Ansicht sowohl bei Frontbetrachtung wie auch bei Seitenbeirachlung erhallen.

Die Reflexionsspiegel 14, 15 können ersei/t werden durch Dreikant-Prismen, abhängig von den Erfordernissen der Konstruktion.

Die F i g. 4 und 5 zeigen alternative Formen der Rcflexionsflächen, die an Stelle der Reflexionsspiegel 14 oder 15 verwendet werden können. In diesem Falle sind in an sich bekannter Weise zwei Dreikant-Prismen 17,7, 17b mit ihren Hypotenusen nahe benachbart im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, so daß ein dünner Spalt zwischen ihnen entsteh!. Die Prismen 17,7 und 17fr sind mit ihren nicht reflektierenden Seiten parallel oder rechtwinklig zu den optischen Achsen der Objektivlinsen 8 oder des Okulars 10 bei Fronibetrachtung ungeordnet.

Wenn das Endoskop für die Frontbetrachiung eingesetzt wird, kann eine Flüssigkeit 18 mil einem Brechungsindex im wesentlichen gleich dem der Prismen 17,7 und 176 in den Spalt zwischen den Prismen 17,7 und 17b eingeführt werden, wie dies in F i g. 7 dargestellt ist. Dann wird das vom Objekt vor dem vorderen Endgehause 1 kommende Licht durch die beiden Prismen 17.7 und 170/ur Objckiivlinse 8 weitcrgeleitet.

(«ι Wenn mit dem Endoskop eine Scitenbetrachiung durchgeführt werden soll, wird i!ie flüssigkeit 18 aus dem Spall zwischen den Prismen 17a und 176 entfernt, so daß sich siati dessen Luft dort befindet. Dann reflektiert das Prisma 17a das von dem seitlich dem vorderen

<>? Endgehause 1 angeordneten Objekt kommende Licht auf die Objektivlinse 8.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Endoskop mit einer Einrichtung zur Umschaltung auf Front- oder Seitenbetrachtung mit einem vorderen Endgehäuse, das über eine flexible Röhre mit einem Steuergehäuse verbunden ist, wobei im vorderen Endgehäuse eine Objektivlinse und eine (erste) in den Strahlengang bringbare lichtreflektierende Fläche angeordnet sind, durch die das Bild eines Objekis auf die vordere Endfläche eines bildübertragenden optischen Fasersystems abgebildet wird, welches sich durch die langgestreckte Röhre bis zum Steuergehäuse erstreckt in welchem das Bild mittels eines Okulars beobachtet oder mit einer fotografischen Einrichtung fotografiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das bildübertragende optische Fasersystem (9a) in an sich bekannter Weise um 180° um seine Längsachse verdreht ist und daß ferner sein proximales Endteil (9'a) rechtwinklig abbiegbar ist, wobei gleichzeitig mit dessen Abbiegung und mit der Einschaltung der ersten lichtreflektierenden Fläche (14) eine am proximalen Ende angeordnete zweite lichtreflektierende Fläche (15) in den Strahlengang bringbar ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und/oder zweite lichtreflektierende Fläche in an sich bekannter Weise zwei Dreikantprismen (17a, \7b) dienen, deren lichtreflektierende Seiten in geringem Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen die zum Umschalten der lichtreflektierenden Fläche ein Strömungsmittel einbringbar ist, dessen Brechungsindex im wesentlichen dem der Prismen entspricht.

35