DE2458306C3 - Optisches System mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld - Google Patents

Optisches System mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld

Info

Publication number
DE2458306C3
DE2458306C3 DE19742458306 DE2458306A DE2458306C3 DE 2458306 C3 DE2458306 C3 DE 2458306C3 DE 19742458306 DE19742458306 DE 19742458306 DE 2458306 A DE2458306 A DE 2458306A DE 2458306 C3 DE2458306 C3 DE 2458306C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
prism
rays
optical system
entrance surface
objective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742458306
Other languages
English (en)
Other versions
DE2458306A1 (de
DE2458306B2 (de
Inventor
Nobuo Tama Tokyo Yamasita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Publication of DE2458306A1 publication Critical patent/DE2458306A1/de
Publication of DE2458306B2 publication Critical patent/DE2458306B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2458306C3 publication Critical patent/DE2458306C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2423Optical details of the distal end

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

haben, der die Qualität des durch die Hinterlinse übertragenen Bildes ungünstig beeinflußt
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System für Endoskope mit schrägem Einfall anzugebea das auch bei unter einem relaiv kleinen Winkel, z. B. 30°, gegenüber der optischen Achse geneigten Einfall mit extrem kleinen Außendurchmessern hergestellt werden kann und eine ausgezeichnete BiIdqualität ermöglicht
Ausgehend von einem optischen System der eingangs angegebenen Art, bei dem ein Prisma in Art eines Bauernfeindprismas mit schrägem Einfall verwendet wird, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst Der sich an der Eintrittsfläche des Sichtrichtungsänderungsprismas ergebende Astigmatismusfehler wird durch die Austrittsfläche des Korrekturprismas korrigiert Es entsteht daher eine Hintereinanderanordnung von Prismen, die einen vergleichsweise geringen Hüllrohrdurchmesser am distalen Ende des Endoskops bei ausgezeichneter Bildqualität ermöglicht
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. In der Zeichnung zeigen
F i g. 1A und 1B Schnittansichten bekannter optischer Systeme mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld zum Einbau in distale Enden von Endoskopen und
F i g. 2 und 3 Schnittansichten auf zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen optischen Systems mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld.
Das distale Ende eines Endoskops od. dgl. ist in F i g."? mit 1 bezeichnet. Ein Objektiv 2 fokussiert das Bild eines zu beobachtenden Objekts auf eine Endfläche eines Bildübertragungselements, z. B. einer bekannten Faseroptik. Vor dem Objektiv 2 sind ein Korrekturprisma 3 und ein Sicht- bzw. Beobachtungsrichtungsänderungsprisma 4 angeordnet. Das Korrekturprisma 3 und das Sichtrichtungsänderungsprisma 4 haben die in F i g. 2 dargestellte Form und sind so angeordnet, daß sie die weiter unten angegebene Gleichung erfüllen, wobei die Ausdrücke m und /72 jeweils Brechungsindices der entsprechenden Prismen, das Zeichen λ den Neigungswinkel einer Eintrittsfläche 3a des Korrekturprismas 3 in bezug auf die Vorwärts-Blickrichtung, die Ausdrücke β und γ die Neigungswinkel der Oberflächen 4a und Ab des Sichtrichtungsänderungsprismas 4 in bezug auf die Vorwärtsrichtung und der Ausdruck Δβ einen Winkel zwischen der Oberfläche 3b des K.orrekturprismas 3 und der Oberfläche 4a des Sichtrichlungsänderungsprismas 4 darstellen:
'an Aß =
i - /I2) sin θ
-Vl-rg sin2©
wobei 0 = 9O°-3jS+2y.
Die Oberfläche 4a des Sichirichtungsänderungsprismas 4 ist angenähert unter einem Winkel von β + Δβ in bezug auf die optische Achse der die Oberfläche 4cdes Prismas 4 durchdringenden Strahlen angeordnet
Das beschriebene optische System ist in der zuvor angegebenen Weise derart angeordnet, daß die Beobachtungs- bzw. Sichtrichtung von dem Prisma 4 geändert und die in das Prisma 4 einfallenden Strahlen gebrochen werden, damit der Außendurchmesser klein gemacht werden kann. Wenn die Strahlen jedoch in der beschriebenen Weise gebrochen werden, wird Astigmatismus hervorgerufen, und die Bildqualität nimmt beträchtlich ab. Insbesondere dann, wenn das optische System als Ultraweitwinkelobjektiv des Retrofokustyps verwendet wird, wobei entsprechend dem später beschriebenen Ausführungsbeispiel eine konvexe Linse frontseitig angeordnet wird, wird ein besonders starker Astigmatismus hervorgerufen, der die Bildqualität außerordentlich stark beeinflußt. Infolgedessen wird es praktisch unmöglich, das optische System zu benutzen. Das Korrekturprisma 3 wird in erster Linie zum Zwecke der Korrektur dieses Astigmatismus verwendet. Insbesondere die Oberfläche 3bdes Korrekturprismas 3 dient der Korrektur des von der brechenden Oberfläche 4a des Sichtrichtungsänderungsprismas 4 hervorgerufenen Astigmatismus. Die Anordnung ist daher so getroffen, daß die Brechungsvermögen der beiden brechenden Oberflächen, d. h. der Oberfläche 3b des Korrekturprismas 3 und der Oberfläche 4a des Sichtrichtungsänderungsprismas 4 einander gleich oder angenähert gleich sind.
Vorzugsweise liegt der Schnittpunkt der optischen Strahleintrittsachse mit der Eintrittsfläche 3a des Korrekturprismas 3 etwa auf der über das Sichtrichtungsänderungsprisma 4 hinaus verlängerten optischen Achse des Objektivs 2. Dies beeinflußt die Randschärfenkorrektur günstig und macht darüber hinaus das optische System als Ganzes kompakt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Optisches System für Endoskope mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld, bei dem ein die Richtung der von einem zu beobachtenden Objekt einfallenden Strahlen in die Längsachse des Endoskops veränderndes Prisma mit einer Eintrittsfläche, einer Reflexionsfläche und einer Austrittsfläche so ausgebildet ist, daß die durch die Eintrittsfläche in das Prisma einfallenden und von der Reflexionsfläche zurückgeworfenen Strahlen an der Eintrittsfläche reflektiert und durch die Austrittsfläche ge worfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Sichtrichtungsänderungsprisma (4) ein Korrekturprisma (3) angeordnet ist, dessen Eintrittsfläche (3a) so gelegt ist, daß Strahlen vom Objekt in des Korrekturprisma rechtwinklig zu dessen Eintrittstläche eindringen und dessen Austrittsfläche (3b) so angeordnet ist, daß es die durch die Eintrittsfläche (3a^einfallenden Strahlen bricht, daß der Winkel zwischen der Austrittsfläche (3b) des Korrekturprismas (3) und der Eintrittsfläche (4a) des Sichtrichtungsänderungsprismas(4) entsprechend der folgenden Gleichung ausgelegt ist:
tan
1 - H2) sin θ
η, cos θ - Vl - η] sin2 θ
θ = 90°-3β+2γ
wobei / den Neigungswinkel der Reflexionsfläche (4b) des Sichtrichtungsändemngsprismas (4) gegenüber der optischen Achse des Objektivs (2), β den Neigungswinkel der Eintrittsfläche (4a) des Sichtrichtungsänderungsprismas (4) gegenüber der optischen Achse des Objektivs und n\ und n2 die Brechungsindices des Korrekturprismas und des Sichtrichtungsänderungsprismas darstellen, und daß in an sich bekannter Weise ein die aus dem Sichtrichtungsänderungsprisma (4) austretenden Objektstrahlen fokussierendes Objektiv (2) und ein optisches Übertragungselement (IG) mit einer in der vom Objektiv abgebildeten Fokuslage des Objekts angeordneten Endfläche hintereinander angeordnet sind.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der Achse der in das Korrekturprisma (3) einfallenden Strahlen mit der Eintrittsfläche (3a) des Korrekturprismas etwa auf der optischen Achse des Objektivs (2) liegt.
3. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der aus dem Sichtrichtungsänderungsprisma (4) austretenden Strahlen normal auf der Austrittsfläche (4c) des Sichtrichtungsänderungsprismas steht.
4. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine dem zu beobachtenden Objekt am nächsten liegende konkave Linse (5) und ein Korrekturprisma (3) aufweist, dessen Eintrittsfläche (3a) so angeordnet ist, daß aus der konkaven Linse austretende Objektstrahlen durch die Eintrittsfläche in das Korrekturprisma (3) eintreten, und daß die Austrittsfläche (3b) des Korrekturprismas eine zum Brechen der durch die Eintrittsfläche eingetretenen Strahlen geeignete Anordnung hat.
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System für Endoskope mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld, bei dem ein die Richtung der von einem zu beobachtenden Objekt einfallenden Strahlen in die Längsachse des Endoskops veränderndes Prisma mit einer Eintrittsfläche, einer Reflexionsfläche und einer Austrittsfläche so ausgebildet ist, daß die durch die Eintrittsfläche in das Prisma einfallenden und von der Reflexionsfläche zurückgeworfenen Strahlen an der Eintrittsfläche reflektiert und durch die Austrittsfläche geworfen werden.
Ein am distalen Ende einer langen und dünnen optischen Bildübertragungsvorrichtung angeordnetes optisches System muß insbesondere in bezug auf seinen Außendurchmesser generell klein sein. Dies hat folgende Gründe: Wenn ein Endoskop einen größeren Außendurchmesser hat, ist das Einsetzen des Endoskops für den Patienten sehr schmerzhaft Darüber hinaus ist der Außendurchmesser durch den zu beobachtenden Bereich physikalisch beschränkt, und es ist unter Umständen unmöglich, das distale Ende bei relativ großem Außendurchmesser einzuführen. Bei einem Cystoskop ist beispielsweise ein sehr dünnes distales Ende mit einem Außendurchmesser von 2 bis 3 mm erforderlich.
Bei im distalen Ende angeordneten optischen Systemen, die für von der Vorwärtsrichtung abweichende Sichtrichtungen verwendet werden, können die zuvor genannten Bedingungen dadurch erfüllt werden, daß bei einer um 90° von der Längsrichtung des Endoskops abweichenden Sicht- bzw. Beobachtungsrichtung oder im Falle einer um 60° gegenüber der Vorwärtsrichtung geneigten Sichtrichtung ein gerades Dreikantprisma von 45° oder 30° verwendet wird. Wenn die Beobachtungsrichtung jedoch um 30° gegenüber der Vorwärtsrichtung schräg nach vorn geneigt ist, ist die Anordnung des optischen Systems in der in den F i g. IA und IB gezeigten Weise unvermeidlich. Wie in den Fig. IA oder IB gezeigt ist, muß ein Prisma P] oder P2 geeigneter Form vor dem Objektiv O des Endoskops angeordnet werden, um die Richtung der gegenüber der optischen Achse des Objektivs O üchräg von dem zu beobachtenden Objekt einfallenden Strahlen in die Richtung der optischen Achse des Objektivs O zu bringen. Das Bezugszeichen IG bezeichnet in den Figuren ein optisches Bildübertragungselement, z. B. eine Faseroptik, das in bekannter Weise derart angeordnet ist, daß das vom Objektiv entworfene Bild des Objekts auf seiner Endfläche fokussiert wird. Bei Verwendung eines Prismas der zuvor erwähnten bekannten Ausführung ist den die in den Fig. IA und IB mit h bezeichnete Abmessung groß, so daß das zuvor aufgezeigte Erfordernis des kleinen Außendurchmessers des distalen Endes nicht erfüllt werden kann. Würde der Außendurchmesser bei dem in den Fig. IA und IB dargestellten optischen System ausreichend klein gemacht, um das entsprechende Anwendungserfordernis zu erfüllen, ist es unmöglich, genügend große wirksame Durchmesser der Eintritts- und Austrittsflächen zu gewährleisten.
Aus der DE-PS 9 37 193 ist ein optisches System für ein Endoskop mit einem Bauernfeindprisma bekannt, bei dem vor der Eintrittsfläche des Prismas eine plankonvexe Objektivlinse und eine deren innerer Konvexfläche zugekehrte Kugellinse als Hinterlinse angeordnet sind. Der Mittelstrahl des optischen Systems verläuft durch den Mittelpunkt der Kugellinse. Um einen für Endoskope annehmbaren Hüllrohrdurchmesser am distalen Ende des Endoskops zu erreichen, muß die sphärische Hinterlinse einen relativ geringen Durchmesser
DE19742458306 1973-12-13 1974-12-10 Optisches System mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld Expired DE2458306C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP48138081A JPS5856848B2 (ja) 1973-12-13 1973-12-13 シヤシヨウコウガクケイ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2458306A1 DE2458306A1 (de) 1975-06-26
DE2458306B2 DE2458306B2 (de) 1977-05-26
DE2458306C3 true DE2458306C3 (de) 1983-12-01

Family

ID=15213502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742458306 Expired DE2458306C3 (de) 1973-12-13 1974-12-10 Optisches System mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS5856848B2 (de)
DE (1) DE2458306C3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001001186A1 (de) 1999-06-25 2001-01-04 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Ablenksystem für ein endoskop sowie endoskop mit einem derartigen ablenksystem

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5987403A (ja) * 1982-11-10 1984-05-21 Olympus Optical Co Ltd 視野方向変換光学系
JPS6064320A (ja) * 1983-09-20 1985-04-12 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡用視野方向変換光学系
US4735491A (en) * 1983-12-28 1988-04-05 Olympus Optical Co., Ltd. Optical system for endoscopes
JPS60140313A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Olympus Optical Co Ltd 硬性内視鏡の斜視用光学系
JPH0548171Y2 (de) * 1986-05-07 1993-12-21
DE3640186C3 (de) * 1986-11-25 1994-08-11 Wolf Gmbh Richard Verfahren zur Herstellung eines Objektivs für Endoskope
DE102016225097A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Olympus Winter & Ibe Gmbh Optisches System für ein seitwärts blickendes Endoskop sowie seitwärts blickendes Endoskop
DE102017124593A1 (de) * 2017-10-20 2019-04-25 Olympus Winter & Ibe Gmbh Umlenkprismenbaugruppe für ein Endoskop mit seitlicher Blickrichtung, Endoskop und Verfahren zur Montage einer Umlenkprismenbaugruppe
DE102018102641A1 (de) * 2018-02-06 2019-08-08 Olympus Winter & Ibe Gmbh Optisches System eines Endoskops, Endoskop, Stereo-Videoendoskop und Verfahren zum Herstellen eines optischen Systems
DE102018115238B4 (de) 2018-06-25 2021-09-23 Olympus Winter & Ibe Gmbh Umlenkprismenbaugruppe für ein Endoskop mit seitlicher Blickrichtung, Endoskop mit seitlicher Blickrichtung und Verfahren zur Montage einer Umlenkprismenbaugruppe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE937193C (de) * 1954-10-22 1955-12-29 Richard Wolf Endoskopoptik

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001001186A1 (de) 1999-06-25 2001-01-04 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Ablenksystem für ein endoskop sowie endoskop mit einem derartigen ablenksystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE2458306A1 (de) 1975-06-26
JPS5091333A (de) 1975-07-22
JPS5856848B2 (ja) 1983-12-16
DE2458306B2 (de) 1977-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3029799C2 (de) Endoskopobjektiv
DE3447894C2 (de) Optisches Schrägblicksystem für Endoskope
EP2647330A1 (de) Schutzhülse für ein ein Endoskoprohr aufweisendes Endoskop
DE2801146A1 (de) Optische vorsatzanordnung zur sichtrichtungsaenderung fuer ein endoskop
DE8817126U1 (de) Prismensystem für ein stereoskopisches Mikroskop
DE3434412C2 (de) Optisches System für Endoskope zur Strahlumlenkung des Beobachtungsstrahlenganges
DE2458306C3 (de) Optisches System mit schräg nach vorn gerichtetem Sichtfeld
DE2709364C3 (de) Einäugige Spiegelreflexoptik für ein Endoskop
DE19929045C1 (de) Ablenksystem für ein Schrägblickendoskop sowie Schrägblickendoskop mit einem derartigen Ablenksystem
EP1586195A1 (de) Vorrichtung zum erfassen einer objektszene
DE3817885C2 (de)
EP2416200A1 (de) Endoskop mit einstellbarer Blickrichtung
DE102016010296B4 (de) Objektivanordnung und Endoskop
DE1772824A1 (de) Langgestrecktes stereooptisches System
DE102013106278A1 (de) Beobachtungsinstrument mit einem symmetrischen Bildfeld unter Verwendung asymmetrischer Bildsensoren
DE102016214272A1 (de) Optisches System eines Stereo-Videoendoskops mit seitlicher Blickrichtung sowie Verfahren zum Herstellen desselben
DE102018116139B4 (de) Optisches System und Stereo-Videoendoskop
AT166197B (de)
DE2557893C3 (de) Einäugige Spiegelreflexkamera mit Lichtmeßvorrichtung
DE1108066B (de) Mit dem Objektiv einer photographischen Kamera verbundene Suchereinrichtung
EP3746830A1 (de) Optisches system eines stereo-videoendoskops
DE102013110423A1 (de) Endoskop
DE4301291A1 (de) Universeller Zweispiegelkorrektor für Cassegrainartige Spiegelsysteme
DE102005041547B3 (de) Optischer Drehhübertrager
DE19854489A1 (de) Weitwinkeloptik

Legal Events

Date Code Title Description
8226 Change of the secondary classification

Ipc: A61B 1/00

8281 Inventor (new situation)

Free format text: YAMASITA, NOBUO, TAMA, TOKYO, JP

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)