DE3434412A1

DE3434412A1 - Optisches system fuer ein endoskop zur aenderung von dessen sichtrichtung

Info

Publication number: DE3434412A1
Application number: DE19843434412
Authority: DE
Inventors: Susumu Hachiouji Tokio/Tokyo Takahashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-09-20
Filing date: 1984-09-19
Publication date: 1985-04-11
Also published as: US4730909A; JPS6064320A; DE3434412C2; JPH0222926B2

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OÖ"ESSEiN 1 · AM RÜ'HRSTEIN 1 ■ TEL.: (O2O1) 4126

O 169

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD. Hatagaya 2-4 3-2, Shibuya-ku, Tokyo, Japan

Optisches System für ein Endoskop zur Änderung von dessen Sichtrichtung

Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Sichtrichtungsänderung für Endoskope, und zwar insbesondere für harte Endoskope mit seitlicher oder rückwärtiger Sichtrichtung.

Unabhängig davon, ob es sich um einen vorwärts-, schräg-, seitlich- oder rückwärtssichtigen Typ handelt, muß ein Endoskop so ausgebildet sein, daß es in einem einzigen Rohr untergebracht werden kann, um es luftdicht (wasserdicht) abzuschließen. Im Zusammenhang mit vorwärts-, schräg- und seitlichsichtigen Endoskopen sind optische Systeme von geringer Größe bekannt. Im Zusammenhang mit rückwärtssichtigen Endoskopen jedoch (bei denen der Winkel zwischen der Richtung, mit der das Licht in eine Objektivlinse einfällt, und der Längsrichtung des Endoskops größer als 90° ist) bestand bisher keine Möglichkeit, ein optisches System von geringer Größe zu schaffen. Die Figuren 1 und 2 zeigen den Aufbau von optischen Systemen, wie sie sich dem Fachmann ohne größere Schwierigkeiten zur Erzielung einer Rückwärtsbeobachtung anbieten. Soll dabei eine optische Achse O einmal oder zweimal abgelenkt werden, so muß eine konkave Linse L oberhalb der optischen Achse angeordnet sein. Daher besteht keine Möglichkeit, diese konkave Linse in kompakter Bauweise innerhalb eines Rohres P

anzuordnen, welches ein erstes optisches Element 1 und ein zweites optisches Element 2 enthält. Tatsächlich existiert also bisher kein Endoskop mit Rückwärtsbeobachtung.

Der Erfindung liegt
sches System zur
sondere harte Endoskope
ist, daß es in kompakt
werden kann und eine

vor allem die Aufgabe zugrunde, ein opti-Sichtrichtungsänderung für Endoskope, insbee, zu schaffen, welches so ausgebildet sr Bauweise von einem Rohr aufgenommen Rlückwärtsbetrachtung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufglabe schlägt die Erfindung vor, am unteren Abschnitt der Vorderseite eines ersten optischen Elements, das eine erste Reflexilonsflache zum Abwärtsablenken einer in Längsrichtung des Endoskops verlaufenden optischen Achse aufweist, ein zweites optisches Element anzuordnen, das mit einer Mehrzahl zweiter Reflqxionsflachen versehen ist, um die durch die erste Reflexionsfläche abgelenkte optische Achse weiter zu einer vorbestimmten geneigten Sichtrichtung abzulenken. Das erste optische Element und das zweite optische Element können direkt miteinander verbunden sein. Auch besteht die Möglichkeit, daß das zweite optische Element einen geringfügigen Luftspalt mit einer Glasplatte bildet, die mit dem ersten optischen Element verbunden ist.

J.

Erfindungsgemäß kann das optische System zur Sichtrichtungsänderung, eine Rückwärtsbetrachtung ermöglicht, so kompakt und einfach ausgebildet werden, daß sich das Endoskop in erweitertem Umfang als hartes Endoskop einsetzen läßt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

3A3U12

Fig. 1 ein konventionelles Beispiel eines optischen

Systems zur Sichtrichtungsänderung für Endoskope;

Fig. 2 ein weiteres konventionelles Beispiel;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Spitze eines

harten Endoskops mit einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Systems zur Sichtrichtungsänderung;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3; und

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die Spitze eines

harten Endoskops mit einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Systems zur Richtungsänderung des Sichtfeldes.

Bei der folgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die die Anwendung der Erfindung auf ein hartes Endoskop betreffen, werden denjenigen Bauteilen, die im wesentlichen denen nach den Figuren 1 und 2 entsprechen, jeweils dieselben Bezugsziffern zugeordnet. Die Figuren 3 und 4 zeigen ein Außenrohr T aus Edelstahl sowie ein Führungsrohr GP, das in das Außenrohr T eingeschoben und dort koaxial zu einer optischen Achse 0 fixiert ist. In das Führungsrohr GP ist ein Innenrohr P eingepreßt. Innerhalb des Innenrohres P sitzt ein erstes optisches Element 1 mit einer Reflexionsfläche 1a, die die optische Achse 0 schräg von oben schneidet, einer Verkittungsflache 1b, die unterhalb der optischen Achse 0 liegt, und einer sphärischen Fläche 1c, die koaxial zur optischen Achse 0 liegt. Ein zweites optisches Element 2 ist am unteren Abschnitt der Vorderseite des ersten optischen

Elementes 1 angeordnet und weist eine Lichteinleitfläche 2a auf, die teilweise mit der Verkittungsflache 1b des ersten optischen Elements 1 verkittet ist, sowie ein Paar von Reflexionsflächen 2b und 2c, die das durch die Lichteinleitfläche 2a eingeführte Licht derart reflektieren können, daß es durch die Verkittungsflache 1b in das erste optische Element 1 geleitet wird. Auf der Lichteinleitfläche 2a des zweiten optischen Elements 2 ist eine konkave Linse L befestigt. Über dieser konkaven Linse L sitzt ein Abdeckglas CG flüssigkeitsdicht in dem Außenrohr T. Ein Lichtleiter LG dient dazu, Licht aus einer nicht-dargestellten Quelle heranzuführen, um das Sichtfeld auf einem zu betrachtenden Objekt zu beleuchten. Ferner ist hinter dem ersten optischen Element 1 eine verkittete Linse L₁ angeordnet. Im vorliegenden Fall sitzt das zweite optische Element 2 unterhalb der optischen Achse 0, wobei seine Form und die Lage der Verkittungsflache 1b so gewählt sind, daß die Lichteinleitfläche 2a auf eine vorbestimmte rückwärtige Sichtrichtung ausgerichtet ist. Die konkave Linse L, das erste optische Element 1, das zweite optische Element 2 und die verkittete Linse L₁ bilden ein Objektiv.

Im Falle des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels werden die Lichtstrahlen a, b und c (a bezeichnet den Lichtstrahl auf der optischen Achse, b einen seitlichen und c den anderen seitlichen Lichtstrahl), die ausgehend von dem zu betrachtenden Objekt durch das Abdeckglas CG, die konkave Linse L und die Lichteinleitfläche 2a in das zweite optische Element 2 eingeführt worden sind, von den Reflexionsflächen 2b und 2c reflektiert, durch die Verkittungsflache 1b in das erste optische Element eingeführt, von der Reflexionsfläche 1a erneut reflektiert und in die Linse L₁ geleitet. Es läßt sich also eine Rückwärtsbetrachtung durchführen. Ersichtlich kann das optische System zur Sichtrichtungsänderung, bestehend aus dem ersten optischen Element 1, dem zweiten optischen

Element 2 und der konkaven Linse L, in kompakter Weise von dem Innenrohr P aufgenommen werden, so daß es sich sogar an die Kontur einer beispielsweise nadeiförmigen Spitze eines harten Endoskops anpassen läßt. Beim Zusammenbau kann man lediglich diese optischen Bauteile vorab innerhalb des Innenrohrs P fixieren und letzteres sodann in das Führungsrohr GP einpressen, was einen beträchtlichen herstellungstechnischen Vorteil bedeutet.

Fig. 5 zeigt ein weiteres erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel. Es unterscheidet sich von dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel insoweit als eine planparallele Glasplatte 3 mit einer Lichteinleitfläche 3a mit der Verkittungsflache 1b des ersten optischen Elements 1 verkittet ist, wobei die konkave Linse L auf dieser Lichteinleitfläche 3a befestigt ist und das zweite optische Element 2 unter Bildung eines geringfügigen Luftspaltes auf derjenigen Fläche der Glasplatte 3 sitzt, die der Lichteinleitfläche 3a gegenüberliegt. Dabei kann das von dem zu betrachtenden Objekt kommende Licht durch das Abdeckglas CG, die konkave Linse L, die planparallele Glasplatte 3, das zweite optische Element 2 und erneut durch die planparallele Glasplatte 3 in das erste optische Element eintreten. Im vorliegenden Falle wird, wie dargestellt, das in das zweite optische Element 2 eingeführte Licht von der einen Reflexionsfläche 2b reflektiert, sodann von der Lichteinleitfläche 2a total reflektiert, von der anderen Reflexionsfläche 2c erneut reflektiert und sodann in das erste optische Element 1 geleitet. Im übrigen stimmen Aufbau und Wirkungsweise mit dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel überein. Daher werden dieselben Bauteile mit denselben Bezugsziffern versehen, und es wird auf eine weitere Erläuterung verzichtet.

Vorstehend wurde die Erfindung im Zusammenhang mit harten Endoskopen erläutert. Es erübrigt sich der Hinweis, daß die

Sf

Erfindung auf unterschiedliche Endoskope anderer Bauarten anwendbar ist. Jedes der oben beschriebenen optischen Bauelemente kann aus Glas, Kunststoff o. dgl. bestehen. Ferner sei darauf hingewiesen, daß bei den oben beschriebenen Ausführungsformen zwar Prismen als optische Elemente verwendet werden, daß jedoch die Prismen durch reflektierende Spiegel ersetzt werden können.

Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OÖ ESSEN 1 ■ AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02O1) 4126 Seite 0 169 OLYMPUS OPTICAL CO., LTD. Patentansprüche 4 3 A A 1 2 =««™™™«™=---—

1. Optisches System für ein Endoskop zur Änderung von dessen Sichtrichtung, gekennzeichnet durch ein erstes optisches Element (1) mit einer ersten Reflexionsfläche (1a) zum Abwärtsablenken einer in Längsrichtung des Endoskops verlaufenden optischen Achse (0) und durch ein zweites optisches Element (2), das am unteren Abschnitt der Vorderseite des ersten optischen Elements (1) angeordnet ist und eine Mehrzahl zweiter Reflexionsflächen (2b, 2c) aufweist, um die durch die erste Reflexionsfläche (1a) abgelenkte optische Achse (0) weiter zu einer vorbestimmten geneigten Sichtrichtung abzulenken.

2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste optische Element (1) und das zweite optische Element (2) miteinander verkittet sind.

3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine konkave Linse (L), die, um das Licht von außen in das zweite optische Element (2) einzuleiten, auf einem verlängerten Abschnitt der Verkittungsflache (2a) des zweiten optischen Elements (2) sitzt, mit der dieses am ersten optischen Element (1) befestigt ist.

4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasplatte (3) mit dem ersten optischen Element (1) verkittet ist und daß das zweite optische Element (2) so angeordnet ist, daß zwischen ihm und der Glasplatte (3) ein geringfügiger Luftspalt gebildet wird.

5. Optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine konkave Linse (L)', die, um das Licht durch die Glasplatte (3) von außen in das zweite optische Element (2) einzuleiten,

auf einem verlängerten

Abschnitt der Verkittungsflache (3a)

der Glasplatte (3) sitzt, mit der diese am ersten optischen Element (1) befestigt ,ist.