DE2507346C2 - Zweitbeobachteransatz - Google Patents

Zweitbeobachteransatz

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DE2507346C2
DE2507346C2 DE2507346A DE2507346A DE2507346C2 DE 2507346 C2 DE2507346 C2 DE 2507346C2 DE 2507346 A DE2507346 A DE 2507346A DE 2507346 A DE2507346 A DE 2507346A DE 2507346 C2 DE2507346 C2 DE 2507346C2
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Description

Patentanspruch 1 angegeben ist; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
Der erfindungsgemäß ausgebildete Zweitbeobachteransatz ermöglicht eine beliebige Verlagerung des zweiten Beobachtungsplatzes relativ zum ersten ohne jegliche kräftemäßige Rückwirkung auf diesen. Das zu beobachtende Bild steht am zweiten Beobachtungsplatz in der gleichen Weise für eine Betrachtung oder sonstige Auswertung zur Verfügung wie am ersten, und die Handhabung des Zweitbeobachteransatzes hat keinerlei Belästigung für den Beobachter am ersten Beobachtungsplatz rar Folge und berührt auch das Untersuchungsobjekt nicht
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein mit einem gemäP- der Erfindung ausgebildeten Zweitbeobachteransatz verbundenes Cystoskop,
Fig.2a einen Teil des optischen Aufbaues des Zweitbeobachteransatzes von Fig. 1,
F i g. 2b einen Ausschnitt aus F i g. 2a mit Darstellung weiterer Einzelheiten und
Fig.3 ein gegenüber Fig.2a und 2b iii optischen Aufbau einfacheres Ausführungsbeispiel für einen Zweitbeobachteransatz.
In F i g. 1 ist ein herkömmliches und nur teilweise dargestelltes Cystoskop 10 an seinem beobachterseitigen Ende mit einem Gehäuse 12 verbunden, das als Strahlteiler ein Prisma 48 (vgl. Fig.2) enthält. Das Gehäuse 12 ist mit einem Sichtfenster 14 für einen ersten Beobachter und mit einem hohlen Schaft 16 ausgestattet, der mit einem ersten Tubus 18 verbunden ist, der aus zwei koaxialen Teilen 18/4 und 18/? besteht die über ein koaxiales Drehgelenk 20 verbunden sind, das eine gleichachsige Relalivdrehung der Teile 18Λ und 18Ä ermöglicht wie dies in F i g. 1 durch einen Pfeil 22 angedeutet ist Der Teil 18fi ist mit einem ersten Teil 24/4 eines Schwenkgelenks 24 verbunden, das einen zweiten Teil 245 aufweist der mit einem zweiten Tubus 26 verbunden ist Das Schwenkgelenk 24 erlaubt ein Schwenken der Tuben 18 und 26 relativ zueinander In durch einen Pfeil 28 angedeuteter Richtung, wobei die Achsen der Tuben 18 und 26 in parallel verschobenen Ebenen liegen, die senkrecht zur Achse 30 des Schwenkgelenks 24 verlaufen.
Auch der zweite Tubus 26 besteht aus zwei durch ein koaxiales Drehgelenk 32 miteinander verbundenen und gegeneinander verdrehbaren Teilen 26/4 und 265, und er ist über ein Schwenkgelenk 34 mit einem dritten Tubus 36 aus zwei koaxialen Teilen 36/4 und 36B verbunden, der ein koaxiales Drehgelenk 38 aufweist und über ein Schwenkgelenk 40 mit einem Gehäuse 42 verbunden ist das ein bilddrehprisma 64 (vgl. F i g. 2) enthält Die Drehgelenke 32 und 38 und die Schwenkgelenke 34 und 40 ermöglichen eine Drehung bzw. Schwenkung in jeweils durch Pfeile angedeuteten Richtungen. Mit dem Gehäuse 42 ist ein entferntes Okular 44 verbunden.
Dank der verschiedenen Dreh- und .Schwenkgelenke 20, 32 und 38 bzw. 24, 34 und 40 läßt sich das zweite Okular 44 in jeder beliebigen Raumrichtung in bezug auf den ersten Strahlengang zum Sichtfenster 14 und auf das Cystoskop 10 einstellen, wobei auf das Cystoskop 10 im wesentlichen keine Kraft übertragen wird.
In Fig.2a ist der Verlauf eines axialen Lichtstrahles dargestellt. Das Gehäuse 12 enthält als Strahlteiler das Prisma 48, von dem ein erster Strahlengang zu einem Beobachter SO am Kchtfenster 14 und ein zweiter Strahlengang durch den Tubus 18 zu zwei Reflexionsprismen 52 und 54 verläuft, von denen je eines in jedem Teil des Schwenkgelenks 24 enthalten ist Der axial entlang dem Tubus 18 verlaufende Strahl wird durch die Prismen 52 und 54 so reflektiert, daß er entlang des Tubus 26 in einer Ebene verläuft die parallel zu der Ebene ist, in der sich der Tubus 18 befindet Auf ähnliche Weise wird der Strahl durch Prismen 56 und 58 im Schwenkgelenk 34 so reflektiert, daß er entlang dem
ίο Tubus 36 verläuft während Prismen 60 und 62 im Schwenkgelenk 40 den Strahl zu einem Bilddrehprisma 64 führen, das in F i g. 2a als K- Prisma dargestellt ist Vom Prisma 64 gelangt der Strahl zu einem Deobachter 66 am Okular 44.
Die Prismen 52, 54, 56, 58 und 60, 62 sind in den Schwenkgelenken 24,34 und 40 so angeordnet daß die Bildübertragung durch die Optik von der relativen Ausrichtung der Tuben 18, 26 und 36 zueinander unabhängig ist
In der Optik erfolgt eine gerade Anzahl von Reflexionen, so daß die Bilder für #·ϊ Beobachter 50 und 66 kongruent sind.
Das Bilddrehprisma 64 ermöglicht eine Ausrichtung des dem Beobachter 66 angebotenen Bildes unter Drehung um die Strahlachse, so daß die Richtungen der den Beobachtern 50 und 66 angebotenen Bilder anfänglich übereinstimmen. Eine Bewegung der Tuben 18, 26 und 36 während des Betriebs des Zweitbeobachteransatzes kann geringe Drehungen des Bildes im Okular 44 hervorrufen, doch kann der zweite Beobachter 66 den entstehenden Winkel korrigieren, wenn dies erforderlich ist.
In Fig.2a sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht alle Optik-Bauteile dargestellt die zur Übertragung eines Bildes vom Prisma 48 zum Okular 44 erforderlich sind. Jeder Tubus 18, 26 und 36 enthält einige Linsen, die eine Teleskopanordnung bilden, und ein Beispiel einer geeigneten Linsenkombination ist in Fig.2b dargestellt für die ein beliebiger Maßstab gewählt ist
In Fig. 2b liegt neben dem Prisma 48 eine Austrittspupille 70. Eine Objektivlinse 72 und eine Feldlinse 74 bilden bei /ι ein Zwischenbild der AustrittsnupiHe 70. Das Licht verläuft anschließend durch eine Zwischenlinse 76 und das Reflexionsprisma 52, und es entsteht ein Bild im Unendlichen bei h zwischen den Prismen 52 und 54 im Gelenk 28. Die Linsen 72,74 und 76 sind im Tubus 18 angeordnet
In ähnlicher Weise enthält der Tubus 26 eine
so Objektivlinse 78 und eine Feldlinse 80, die ein Zwischenbild bei h erzeugen. Eine Objektivlinse 82 erzeugt ein Bild im Unendlichen bei U zwischen den Prismen 56 und 58. Der Tubus 36 enthält eine Obiektivlinse 84 und eine Feldlinse 86, die ein
,5 Zwischenbild bei /5 erzeugen, und eine Objektivlinse 88 erzeugt ein Bild im Unendlichen bei k /wischen den Prismen 60 und 62. Dieses Bild wird über das Bilddrehprisma 64 und eine Zwischenlinse 90 übertragen, und es entsteht ein Zwischenbild bei I7, das durch Okularlinsen 91 und 94 im Okular 44 für den zweiten Beobachter 66 fokussiert wird.
Alle Linsen der Optik sind mit drei Lagen beschichtet, um den Lichtverlust zu verringern; die Eintritts- und Austrittsflächen des Prismas 64 sind ebenfalls mit drei Lagen beschichtet, und seine Reflexionsfläche 65 (vgl. Fig. 2a) ist metallisiert
Die Linsen in den Tuben 18, 26 und 36 sind alles Dositive Linsen und die Gesamtfehler des Astigmatis-
mus und der Feldkrümmung werden bis /ii einem bestimmten Grad durch die Linsen 90, 92 und 94 im Okular 44 korrigiert. Der Gesamtaufbau der Optik ist in der tmchsiehenden Tabelle I angegeben
Tabelle ! Kiiutcil ι (mm ) ·/1 mm ι /ι
Strahheilerprism.i 48
Objekiv-i mvj
11.0
0.0
6.0
1.51872
0.(M)X
ekllin-.n
Oll
1.5 i ST
Sl I
1.5 1872
ii.O
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t.-.IHIK I I (I
O.Ol'KtiR 0.019412
ReikXPT^rriOi.! 52
ι·, ii?ι; ι
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! 5IX;
I)
0.00811
ReΠc\ι· r-?r--n.i 54
'. (■■ 11
i'-.M
.51 «72
0.0081 ]
Obje!ct;-.-Linse 78
0.02084
0 000463
r) 5.9051
1.65222
i.5"487
0.019412 0.010038
1.51872
0.008
Hnuteil
(mm ) ι/ (m m)
Objektiv-Linse
82
Rellexionsprism.i
56
Rellexionsprisniii
58
Objektiv-Linse
84
Feldlinse
86
Objekt-v-Linse
88
Reflexionsprisma
60
Reflexionsprisma 62
Strahldrehprisma 64
- 0.00046J 0.043098 0.02084
I)O
(1.0
0.0
0.0
0.02084
0.043098
0.000463
0.014834 -0.014834
0.013243
0.040161
-0.010604
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.75 1.5
5.53172
16.0 4.547
2.75 93.9051
2.0 99.8298
2.75 1.5 4.5175 16.0 8.0
1.57487 1.65222
1 1.51872
1.51872 1
1.65222 1.57487
1.51872
Ο.Ο1ΟΟ38 0.019412
o 0.0081
0.00811 0
0.019412 Ο.Ο1ΟΟ38
0 0.00811
1.52611 0.008925
1.60923 0.01613
I 0
1.51872 0.00811
16.0 1.51872 0.00811
7.0 1 0
115.0 1.51872 0.00811
8.1666 1 0
lortscl/iing
It.Hitei
10
< (mm ) (/(mm) Il V
0.013784
2.0 1.65222 0.019412
0.045253
8.0 1.54982 0.010309
0.013076
115.771 1 0
0.001984
1.8025 1.62991 0.01775
0.043517
4.6299 1.52583 0.010267
0.036657
0.94272 I 0
0.002787
4.8084 1.52583 0.010267
0.071751
1.9813 1.65222 0.019412
0.031496
Zwischenlinse
90
I
Okular-Linse
92
Okular-Linse
94
Der dargestellte Zweitbeobachteransatz kann entweder mit einer Person als zweitem Beobachter oder zusammen mit einer Stehbildkamera, einer Laufbildkamera oder einer Fernsehkamera eingesetzt werden.
Anstelle eines Cystoskops kann jedes andere Endoskop, wie beispielsweise ein Laparoskop, oder jede andere, ein Bild erzeugende Optik, wie beispielsweise ein Periskop, verwendet werden.
Ein einfacheres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 3 gezeigt, in der einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezüglichen versehen sind wie in Fig. 1, 2a und 2b. Dieses Ausführungsbeispiel ist einfacher, da weniger Linsen erforderlich sind, nämlich nur sechs Linsen L\ bis U, die in drei Teleskopanordnungen (L\ + Li), (Li + U) und (U + U) vorgesehen sind, während das oben erläuterte erste Ausführungsbeispiel dreizehn Linsen aufweist Ein zusätzliches und viertes koaxiales Drehgelenk % kann die Flexibilität erhöhen. Das Prinzip beider Ausführungsbeispiele ist gleich, aber das einfachere Ausführungsbeispiel kann lediglich bis zu
4n einer kleineren maximalen Apertur verwendet werden. Wenn die Arbeitsbedingungen die kleinere Apertur ermöglichen, ist das Ausführungsbeispiel der Fig.3 aufgrund seines geringeren Gewichts und Aufwandes bevorzugt
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Zweitbeobachteransatz zur Befestigung an einem Endoskop mit einem Strahlteiler zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Strahlenganges, von denen der erste Strahlengang an einem Sichtfenster für eine direkte Beobachtung endet, während der zweite Strahlengang eine Mehrzahl von relativ zueinander beweglichen Lichtleitern mit dazwischen eingefügten optischen Umlenkorganen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Strahlengang an den Strahlteiler (48) ein erster Tubus (18) angesetzt ist, der ein koaxiales Drehgelenk (20) für eine koaxiale Relatiwerdrehung seiner Enden enthält und an dessen dem Strahlteiler abgewandtes Ende über ein erstes Schwenkgelenk (24) mit zur Tubusachse senkrechter Schwenkachse ein zweiter Tubus (26) mit einem weiteren koaxialen Drehgelenk (32) und einem weiteren Schwenkgelenk (34) mit zur Tubusachse senkrechter Schwenkachse als Verbindung zu einem entfernten und auf eine beliebige Raumrichtung einstellbaren Okular (44) lichtdicht angeschlossen ist
2. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Schwenkgelenk (34) und den? Okular (44) ein dritter Tubus (36) mit einem koaxialen Drehgelenk (38) und einem dritten Schwenkgelenk (40) mit zur Tubusachse senkrechter Schwenkachse eingefügt ist
3. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Strahlführung in den Tuben (18,26,36) mit Reflektoren (52 bis 62) in den Schwenkgelenken (24,34,40) zusammenwirkende Linsen (72 bis 88; L\ bis Lt) angeordnet sind, die wenigstens eine Teleskopanoronung bilden.
4. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (72 bis 88; L1 bis U) in jedem Tubus (18, 26,36) eine Teleskopanordnung mit einem Bild im Unendlichen zwischen zwei Reflexionsflächen der Reflektoren (52 bis 62) bilden.
5. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopanordnung im ersten Tubus (18) eine Winkelvergrößerung von weniger als eins und die Teleskopanordnung im dritten Tubus (36) eine Winkelvergrößerung von mehr als eins aufweist.
6. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Winkelvergrößerung der Teleskopanordnung im dritten Tubus (36) der Kehrwert der Winkelvergrößerung der Tcleskopanordnung im ersten Tubus (18) ist
7. Zweitbeobachteransatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (72 bis 88; L\ bis Lt) in jedem Tubus (18, 26,36) eine Teleskopanordnung mit einem fokussieren Bild in jedem Schwenkgelenk (24,34,40) bilden.
8. Zweitbeobachteransatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Okular (44) ein Bilddrehprisma (64) vorgeschaltet ist
9. Zweitbeobachteransatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Strahlengang am Sichtfenster (14) eine Vergrötlerungseinrichtung angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft einen Zweitbeobachteransatz zur Befestigung an einem Endoskop mit im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegebenen Merkmalen,
Ein Zweitbeobachteransatz dieser Art ist in der DE-OS 17 97 127 beschrieben. Bei diesem bekannten Zweitbeobachteransatz sind zur Strahlführung zwischen einem Endoskop und einem entfernten zweiten Beobachtungsplatz im Anschluß an einen Strahlteiler
ίο mehrere aneinander angelenkte und auch um ihre eigene Längsachse drehbare Rohre vorgesehen. Im Inneren dieser Rohre sind Linsen angeordnet, die mit außerhalb der Rohre im Bereich von deren Gelenkverbindung längs vorgegebener Richtungen verschiebbar
•5 angeordneten Spiegeln zusammenwirken. Auf diese Weise kann das am Ausgang des Endoskops erhaltene optische Bild außer an einem geradlinig hinter dem Endoskop im Anschluß an den Strahlteiler liegenden ersten Beobachtungsplatz an einem räumlich davon getrennten zweiten Beobachtungsplatz betrachtet werden. Der Ort und die Lage für diesen zweiten Beobachiungsplatz kann allerdings wegen einer für die verschiedenen Bewegungen der Rohre wirksamen Kopplung nicht beliebig in bezug auf den ersten Beobachtungsplatz gewählt werden. Außerdem besteht an den offenen Obergangsstellen zwischen den Rohren und den Spiegeln die Möglichkeit eines Eintritts von störendem Nebeniicht in den Strahlengang, das die Beobachtung des Bildes am zweiten Beobachtungsplatz
jo stark erschwert Schließlich und vor allem aber hat die Verstellung der Rohre im Rahmen einer Lageänderung für den zweiten Beobachtungsplatz eine in erster Linie durch den sperrigen Aufbau der Gelenkverbindungen zwischen den Rohren mit den verstellbaren Spiegeln bedingte Belästigung sowohl des ersten Beobachters, also des untersuchenden Artzes, als auch des das
Beobachtungsobjekt darstellenden Patienten zur Folge.
Aus der FR-PS 3 97 674 ist weiter ein Okularaufbau
bekannt bei dem sich zwei nebeneinander angeordnete und optisch an einen Strahlkfcr angeschlossene Okulare für eine binokulare Bildbetrachtung zur Anpassung an unterschiedliche Augenabstände der jeweiligen Betrachter um eine zu ihren optischen Achsen parallele Achse schwenken lassen. Zwei getrennte Beobachtungsplätze mit frei wählbarer Lage relativ zueinander lassen sich auf diese Weise jedoch nicht gewinnen. Die gleiche Feststellung trifft im übrigen auch für einen aus der US-PS 34 50 457 bekannten Scherenfernrohraufbau zu, bei dem zur
so Veränderung der Beobachtungshöhe die Scherenarme jeweils aus zwei aneinander angelenkten Teilstücken aufgebaut sind. Auch bei einem in der DE-PS 9 74 675 beschriebenen Endoskop, das im Anschluß an einen Strahlteiler gesonderte Strahlengänge zu einem Okular, einer Photokamera und einer Beleuchtungseinrichtung aufweist, nehmen diese Bauteile eine feste Lage relativ zueinander ein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zweitbeobachteransatz der eingangs erwähnten
i,o Art so auszubilden, daß sich bei der praktisch beschränkungsfreien Lageverstellung für den zweiten Beobachtungsplatz relativ zum ersten weder eine die Bildbetrachtung störende Nebenlichteinwirkung noch eine für den Beobachter am ersten Beobachtungsplatz
(,--, oder das Untersuchungsobjekt unzuträgliche Behinderung ergeben kann.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen Zweitbeobachteransatz, wie er im
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