DE2418402A1 - Endoskop mit veraenderbarer richtung des blickfeldes - Google Patents

Endoskop mit veraenderbarer richtung des blickfeldes

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Description

Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes
Die Erfindung betrifft Endoskope, wie z.B. Piberskope, harte Endoskope u.dgl. zur Sichtbarmachung des Inneren eines hohlen Organs oder hohler Gegenstände und zum Erzeugen von optischen Bildern des Organs oder der Gegenstände, das bzw. die für das Auge nicht sichtbar sind, und bezieht sich insbesondere auf ein Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dessen flexibler Teil eine starre Spitze und ein starres hinteres Teil aufweist, wobei die starre Spitze vorn und seitlich mit Deckglasfenstern für Geradeaus- und Seitenblick-Beobachtung versehen ist, und ein optisches
Faserbündel umschließt, dessen vordere und hintere Stirnflächen in der starren Spitze bzw. im starren hinteren Teil liegen, und das weiterhin eine Objektivlinse in der starren Spitze und ein Okular im starren hinteren Teil aufweist.
Eine solche Sichtbarmachung mit Hilfe des Endoskops besteht darin, daß durch Geradeausblick-Beobachtung einem vorderen Dekglasfenster ind?r starren Spitze des flexiblen Teils des Endoskops gegenüberliegende Gegenstände sichtbar gemacht werden, ohne die optische Achse einer Objektivlinse
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abzulenken, die in der sparren Spitze des flexiblen Teils des Endoskops angeordnet ist, und darin, daß durch Seitenblick-Beobachtung einem seitlichen Deckglasfenster in der Spitze des flexiblen Teils des Endoskops gegenüberliegende Gegenstände durch Ablenken der optischen Achse der Objektivlinse sichtbar gemacht werden.
Diese Geradeaus- und Seiteiblick-Beobachtungen weisen jede für sich vorteilhafte Merkmale auf. Jedoch ist es zweckmäßig, über ein Endoskop zu verfügen, bei dem während der Beobachtung der Gegenstände von Geradeaus- auf Seitenblick-Beobachtung und umgekehrt umgeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, in der starren Spitze des flexiblen Teils des Endoskops vor der Objektivlinse einen reflektierenden Spiegel anzuordnen, der bei Geradeausblick-Beobachtung aus der optischen Achse der Objektivlinse herausnehmbar und zur Durchführung von Seitenblick-Beobachtungen in diese einsetzbar ist.
Bei Benutzung eines derart ausgebildeten Endoskops erhält man bei Geradeausblick-Beobachtung ein nichtumgekehrtes Bild, es ergibt sich jedoch bei Seitenblick-Beobachtung der Nachteil, daß die linke und die rechte Seite des beobachteten Bildes gegeneinander vertauscht sind. Das heißt, durch das Verändern oder Umschalten der Richtung des Blickfeldes wird eine Seitenvertauschung oder -umkehr der Bilder oder Abbildungen hervorgerufen, und es besteht die Gefahr, daß beim Umschalten der Richtung des Blickfeldes linke und rechte Seite der Abbildung miteinander verwechselt werden.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde der vor der Objektivlinse angeordnete reflektierende Spiegel durch ein Pentagonal-Dachprisma ersetzt, das sich in den vor der Objektivlinse liegenden Raum einsetzen und aus diesem herausnehmen läßt, wodurch die sowohl bei Geradeaus- als auch Seitenblick-Beobachtung erhaltenen Abbildungen seitenrichtig gemacht werden.
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Die Verwendung derartiger Prismen macht es jedoch erforderlich, daß in der starren Spitze des flexiblen Teils des Endoskops ein großer Raum zur Verfügung steht, in dem das Prisma nach Herausnahme aus der optischen Achse der Objektivlinse untergebracht werden kann. Dies führt zu großen Abmessungen des vorderen Endoskopteils.
Des weiteren wurde ein Endoskop vorgeschlagen, bei dem die starre Spitze des flexiblen Teils richtungsveränderlich oder abwinkelbar ist. Die starre Spitze dieses Endoskops ist so abwinkelbar, daß ein hinter der Spitze befindlicher Gegenstand beobachtet werden kann. Dies ist jedoch bei Endoskopen mit nichtabwinkelbarer starrer Spitze, wie beispielsweise bei harten Endoskopen, die gewöhnlich in röhrenförmige Räume mit verhältnismäßig kleinem Innendurchmesser eingeführt werden, nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das einfach aufgebaut und von Geradeaus- auf Seitenblick-Beobachtung und umgekehrt umschaltbar ist, ohne daß bei der Abbildung eine Seitenumkehrung eintritt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor der Objektivlinse ein erster und ein zweiter reflektierender Spiegel angeordnet sind, deren Reflexionsflächen sich gegenüberliegen und gegeneinander geneigt sind, wobei der erste Spiegel in die optische Achse der Objektivlinse einsetzbar und aus dieser herausnehmbar ist.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Endoskop eine starre Spitze in gedrängter Bauweise aufweist und den Bildwinkel des Gesichts- oder Blickfeldes und den Abbildungsmaßstab zu verändern vermag.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die starre Spitze an ihrer Rückseite ein Deckglasfenster für
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Rückblick-Beobachtung auf, und der zweite reflektierende Spiegel ist in eine optische Achse für die Rückblick-Beobachtung einsetzbar und aus dieser herausnehmbar, wobei diese optische Achse durch das Deckglasfenster für Rückblick-Beobachtung rechtwinklig hindurchgeht.
Somit sind Gegenstände, die sich hinter der Endoskopspitze befinden, ohne Abwinklung der starren Endoskopspitze beobachtbar .
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1A eine vereinfachte, aufgeschnittene Darstellung des Endoskops nach der Erfindung in der Betriebsstellung für Seitenblick-Beobachtung, wobei ein Teil des flexiblen Endoskopteils weggebrochen ist,
Fig. 1B eine Fig. 1A ähnliche Darstellung, jedoch nur der starren Spitze, in der Betriebsstellung für G-eradeausblick-Beobachtung,
Fig. 2 eine vereinfachte, aufgeschnittene Darstellung nur der starren Spitze des Endoskops in einer weiteren Ausbildungsform nach der Erfindung, in der Betriebsstellung für Seitenblick-Beobachtung,
Fig. 3 eine vereinfachte, aufgeschnittene Darstellung nur der starren Spitze des Endoskops in einer weiteren Ausbildungsform nach der Erfindung, in der Betriebsstellung für Rückblick-Beobachtung, und
Fig. 4 eine vereinfachte, aufgeschnittene Darstellung nur der starren Spitze des Endoskops in einer weiteren Ausbildungsform nach der Erfindung, in der Betriebsstellung für Rückblick-Beobachtung.
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In Pig. 1A, die ein Endoskop in erfindungsgemäßer Ausbildungsform für Seitenblick-Beobachtung und Abbildung von für das Auge nicht sichtbaren Gegenständen zeigt, ist mit 1 eine starre Spitze des Endoskops bezeichnet, mit 1f ein flexibler Teil dieses Endosk cps, mit 2 ein optisches Faserbündel einer optischen Bildübertragungsvorrichtung, mit 2a dessen vordere Stirnfläche, mit 2a1 dessen hintere Stirnfläche, mit
3 eine vor der vorderen Stirnfläche 2a angeordnete Objektivlinse, und mit 31 ein hinter der hinteren Stirnfläche 2a* des optischen Paserbündels 2 angeordnetes Okular.
Erfindungsgemäß sind vor der Objektivlinse 3 ein erster reflektierender Spiegel 4 und ein zweiter reflektierender Spiegel 5 angeordnet. Der erste reflektierende Spiegel 4 ist verstellbar an der optischen Achse O der Objektivlinse 3 so angeordnet, daß seine reflektierende oder Reflexionsfläche 4a der vorderen Stirnfläche 2a des optischen Paserbündels 2 gegenüberliegt und gegen diese geneigt ist. Der zweite reflektierende Spiegel 5 ist ortsfest an einer Seitenblick-Achse O1 angeordnet, die durch ein an der Seite der starren Spitze 1 angeordnetes Deckglasfenster 6 für Seitenblick-Beobachtung hindurchgeht. Seine Reflexionsfläche 5a liegt der Reflexionsfläche 4a des ersten reflektierenden Spiegels
4 gegenüber und ist gegen diese geneigt.
Die beiden reflektierenden Spiegel 4 und 5 dienen dazu, die optische Achse O der Objektivlinse 3 um 90° umzulenken.
Ein am vorderen Ende der starren Spitze 1 des flexiblen Teils 1' des Endoskops angeordnetes vorderes Deckglasfenster ist mit 7 bezeichnet.
Die Arbeitsweise des Endoskops bei Seitenblick-Beobachtung ist wie folgt:
Von einem zu beobachtenden und dem seitlichen Deckglas-Pens t er 6 gegenüberliegenden Gegenstand ausgehendes Licht fällt durch das Deckglasfenster 6 in die Spitze 1 des
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Endoskops ein und wird nacheinander von der Reflexionsfläche 5a des zweiten reflektierenden Spiegels 5 und dann von der Reflexionsflache 4a des ersten reflektierenden Spiegels 4 reflektiert und dringt durch die Objektivlinse 3 hindurch, die an der vorderen Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 ein optisches Bild erzeugt, das vom Faserbündel zur hinteren Stirnfläche 2a1 weitergeleitet wird, wo es mit dem Okular 31 betrachtet werden kann.
Für die Durchführung einer G-eradeausblick-Beobachtung wird der erste reflektierende Spiegel 4 aus der optischen Achse der Objektivlinse 3 herausgenommen (Fig. 1B).
In diesem Falle fällt von einem zu beobachtenden und dem vorderen Deckglasfenster 7 gegenüberliegenden Gegenstand ausgehendes Licht durch das Deckglasfenster 7 in die Spitze des Endoskops ein und trifft unmittelbar an der Objektivlinse 3 auf, die an der vorderen Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 ein optisches Bild erzeugt.
Die Herausnahme des ersten reflektierenden Spiegels 4 aus der optischen Achse O der Objektivlinse 3 kann durch Schwenken des Spiegels um ein Ende oder durch Verschieben in eine Stellung erfolgen, in der er die G-eradeausblick-Beobachtung nicht behindert.
Das in der vorbeschriebenen Weise aufgebaute und ausgebildete Endoskop ist in zwangläufiger und einfacher Weise von G-eradeausblick- auf Seitenblick-Beobachtung und umgekehrt umschaltbar. Außerdem tritt bei dem sowohl bei Seitenblickais auch bei Geradeausblick-Beobachtung erzeugten Bild keine Vertausehung von links und rechts ein. Zudem läßt sich die starre Spitze 1 des flexiblen Teils 1' des Endoskops in raumsparender Bauweise ausführen.
Wird der erste reflektierende Spiegel 4 aus der optischen Achse O der Objektivlinse 3 herausgenommen und in eine
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Stellung gebracht, in der er, wie in Fig. 1B gezeigt, zum Deckglasfenster 6 für Seitenblick-Beobachtung parallel steht, vermag er das Eindringen von vom Deckglasfenster 6 her kommendem, unerwünschtem Licht in die starre Spitze 1 des Endoskops zu verhindern. Als Ergebnis davon läßt sich die Geradeausblick-Beobachtung mit einem verhältnismäßig hohen Helligkeitsgrad vornehmen.
Pig. 2 zeigt eine weitere Ausbildungsform des Endoskops nach der Erfindung, bei der Pig. 1A entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Beim hier dargestellten Beispiel sind in der starren Spitze 1 des flexiblen Teils 1* des Endoskops nahe der Deckglasfenster 6 und 7 zusätzliche Linsen 8 und 9 parallel zu den genannten Penstern angeordnet. Diese zusätzlichen Linsen 8 und 9 vermögen den Bildwinkel des Gesichts- oder Blickfeldes und den Abbildungsmaßstab des an der Stirnfläche 2a des optischen Paserbündels 2 erzeugten Bildes zu verändern.
Die in Pig. 3 dargestellte weitere Ausbildungsform des Endoskops nach der Erfindung ermöglicht eine Rückblick-Beobachtung oder/und eine Abbildung von dem Auge nicht sichtbaren Gegenständen. Bei diesem Beispiel ist zusätzlich zu den in Pig. 1A gezeigten Bauteilen ein Deckglasfenster 11 für die Rückblick-Beobachtung vorhanden.
Bei Vornahme einer Rückblick-Beobachtung mit dem in Pig. gezeigten Endoskop bleibt der erste reflektierende Spiegel 4 an der optischen Achse O der Objektivlinse 3 angeordnet und der zweite reflektierende Spiegel 5 wird in eine mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung 12 versetzt, in der er sich außerhalb einer für die Rückblick-Beobachtung zutreffenden optischen Achse O" befindet.
Die Arbeitsweise des Endoskops bei der Rückblick-Beobachtung ist wie folgt:
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Von einem sich hinter dem Deckglasfenster 11 "befindenden Gegenstand ausgehendes Licht fällt durch dieses Fenster hindurch in die Spitze 1 des Endoskops ein, wird von der Reflexionsfläche 4a des ersten reflektierenden Spiegels 4 reflektiert und tritt durch die Objektivlinse 3 hindurch, die an der Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 ein optisches Bild erzeugt. Beim gezeigten Beispiel wird das vom Gegenstand ausgehende Licht nur einmal, und zwar vom ersten reflektierenden Spiegel 4 reflektiert, so daß in dem an der Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 erzeugten Bild links und rechts miteinander vertauscht sind.
Das Endoskop in der in Fig. 4 dargestellten weiteren Ausbildungsform ermöglicht eine Rückblick-Beobachtung mit seitenrichtiger Abbildung. Bei diesem Beispiel ist die Anordnung des ersten reflektierenden Spiegels 4 nicht verändert, während der zweite reflektierende Spiegel 5 in eine mit gestrichelten Linien gezeichneie Stellung 13 versetzt ist, in der er sich in der für die Rückblick-Beobachtung zutreffenden optischen Achse O" befindet, gegen diese jedoch um einen spitzen Winkel geneigt ist und der Reflexionsfläche 4a des ersten reflektierenden Spiegels 4 gegenüberliegt.
Von einem hinter dem Deckglasfenster 11 befindlichen Gegenstand ausgehendes Licht fällt durch das Deckglasfenster 11 in die Spitze des Endoskops ein und wird nacheinander von der Reflexionsfläche 5a des zweiten reflektierenden Spiegels 5 und dann von der Reflexionsfläche 4a des ersten reflektierenden Spiegels 4 reflektiert. Das auf diese Weise zweimal reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse 3 hindurch, die an der Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 ein optisches Bild erzeugt.
Bei diesem Beispiel wird das vom hinter dem Deckglasfenster 11 befindlichen Gegenstand ausgehende Licht zweimal, und
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zwar vom ersten und vom zweiten reflektierenden Spiegel 4 bzw. 5, so daß das an der Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 erzeugte Bild seitenrichtig ist.
Bei den in Pig. 3 und 4 gezeigten Ausbildungsformen kann, ähnlich wie bei der Ausbildungsform entsprechend Fig. 2, eine (nicht gezeichnete) zusätzliche Linse nahe des Deckglasfensters 11 für Rückblick-Beobachtung und parallel zu diesem angeordnet sein. Eine derartige zusätzliche Linse vermag den Bildwinkel des Gesichts- oder Blickfeldes und den Abbildungsmaßstab des an der Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 erzeugten Bildes zu verändern.
Bei den im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 4 vorstehend beschriebenen Ausbildungsformen ist jeweils einer der beiden reflektierenden Spiegel zum wechselweisen Umschalten der beiden Beobachtungsrichtungen verschiebbar gemacht.
In Abwandlung kann sowohl der erste als auch der zweite reflektierende Spiegel in einem Endoskop verstellbar gemacht sein, um von einer beliebigen von drei Beobachtungsrichtungen auf eine der beiden übrigen Beobachtungsrichtungen und umgekehrt umschalten zu können.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung ein im Aufbau einfaches Endoskop schafft, dessen drei Beobachtungsrichtungen beliebig umschaltbar sind und den wichtigen Vorteil aufweist, daß bei Geradeaus-, Seiten- und Rückblick-Beobachtung stets ein nichtumgekehrtes Bild erzeugt werden kann, daß die starre Endoskopspitze als Ganzes in gedrängter Bauweise ausführbar ist, daß das Eindringen von unerwünschtem Überschußlicht in die starre Spitze des Endoskops verhinderbar ist, und daß sich der Bildwinkel des Gesichts- oder Blickfeldes und der Abbildungsmaßstab des optischen Bildes in angemessener Weise verändern lassen.
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Außerdem vermag das Endoskop nach der Erfindung für das Auge in verschiedenen Richtungen nicht sichtbare Gegenstände wahrnehmbar zu machen, ohne die starre Spitze abzuwinkein, wenn diese in einen röhrenförmigen Raum von verhältnismäßig kleinem Innendurchmesser eingeführt ist.
Sogar bei Anwendung der Erfindung auf ein hartes Endoskop, dessen Spitze nicht abwinkelbar ist, läßt sich durch die Anwendung der beschriebenen Maßnahmen der wichtige Vorteil erzielen, daß durch einfaches Verstellen der reflektierenden Spiegel ein großer Gesichtsfeldbereich sichtbar gemacht werden kann.
Bei den vorbeschriebenen Beispielen ist die optische Achse 0* für die Seitenblick-Beobachtung normal zur optischen Achse 0 der Objektivlinse 3 angeordnet. Der Winkel zwischen diesen beiden optischen Achsen O1 und 0 läßt sich jedoch je nach Anordnung des ersten udd des zweiten reflektierenden Spiegels verändern. Somit ist die Erfindung auch auf ein Endoskop anwendbar, bei dem die optische Achse 0* für die Seitenblick-Beobachtung gegen die optische Achse 0 der Objektivlinse 3 um einen beliebigen vorbestimmten Winkel geneigt ist, um von Geradeaus- auf Seitenblick-Beobachtung und umgekehrt umschalten zu können.
/Ansprüche 403843/0383

Claims (4)

  1. ANSPRÜCHE
    Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dessen flexibler Teil eine starre Spitze und ein starres hinteres Teil aufweist, wobei die starre Spitze vorn und seitlich mit Deckglasfenstern für Geradeaus- und Seitenblick-Beobachtung versehen ist, und ein optisches Faserbündel umschließt, dessen vordere und hintere Stirnflächen in der starren Spitze bzw. im starren hinteren Teil liegen, und das weiterhin eine Objektivlinse in der starren Spitze und ein Okular im starren hinteren Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Objektivlinse (3) ein erster und ein zweiter reflektierender Spiegel (4 bzw. 5) angeordnet sind, deren Reflexionsflächen (4a bzw. 5a) sich gegenüberliegen und gegeneinander geneigt sind, wobei der erste Spiegel (4) in die optische Achse (O) der Objektivlinse (3) einsetzbar und aus dieser herausnehmbar ist.
  2. 2. Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern des Bildwinkels des Blickfeldes und des AbbildungsmaßStabes des an der vorderen Stirnfläche (2a) des optischen Faserbündels (2) erzeugten Bildes in der starren Spitze (1) des Endoskops jeweils nahe der Deckglasfenster (7,6) für Geradeaus^ und Seitenblick-Beobachtung und parallel zu diesen eine zusätzliche Linse (8 bzw. 9) angeordnet ist.
  3. 3. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Spitze (1) an ihrer Rückseite ein Deckglasfenster (11) für Rückblick-Beobachtung aufweist, und daß der zweite reflektierende Spiegel (5)
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    in eine optische Achse (0") für die Rückblick-Beobachtung einsetzbar und aus dieser herausnehmbar ist, wobei diese optische Achse (0") durch das Deckglasfenster (11) für Rückblick-Beobachtung rechtwinklig hindurchgeht.
  4. 4. Sndoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der erste als auch der zweite reflektierende Spiegel (4 bzw. 5) in die optische Achse (0) der Objektivlinse (3) bzw. in die optische Achse (0") für Rückblick-Beobachtung einsetzbar und aus diesen herausnehmbar sind.
    Co-, 43/Ü3H3
DE2418402A 1973-04-16 1974-04-16 Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes Expired DE2418402C3 (de)

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