DE3512602C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop zur Bestimmung der Größe von in Hohlräumen von menschlichen, tierischen oder technischen Körpern befindlichen Objekten, bestehend aus einem optischen Bildübertragungssystem und einer Ein­ richtung zur Feststellung des Abstandes zwischen dem zu un­ tersuchenden Objekt und dem distalen Endoskopende, wobei der jeweilige Abstand das Maß für die Bestimmung des Abbil­ dungsfaktors einer Meßskala darstellt und die in einer Ab­ bildungsebene des Bildübertragungssystems befindliche Meß­ skala durch das Okular sichtbar ist.

Bei Endoskopen der vorerwähnten Art, z. B. nach der DE-AS 17 66 904, wird ein zu beobachtendes Objekt durch einen Licht­ strahl punktförmig im Blickfeld einer Endoskopoptik beleuchtet. Der Lichtpunkt wandert bei Abstandsänderungen über eine durch das Okular der Optik zu beobachtende Meßskala, wodurch der Abstand des Objektes vom distalen Endoskopende bestimmt werden kann und die Skalenteile ein Maß für die Bestimmung des Abbildungsfaktors darstellen. Es ist dabei erforder­ lich, daß neben einer Beleuchtung des Bildfeldes und neben der Beobachtungsoptik für die Erzeugung des Lichtpunktes im Bildfeld der Optik ein zusätzlicher Lichtleiter mit ent­ sprechenden Kabelanschlüssen für einen Lichtprojektor durch das Endoskop geführt werden muß, so daß das Endoskop einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau besitzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Aufbau eines Endoskops, insbesondere eines Technoskops der eingangs er­ wähnten Art, wesentlich zu vereinfachen, um über die Mes­ sung eines Objektabstandes vom Endoskop Abmessungen des Objekts ermitteln zu können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung beim eingangs er­ wähnten Endoskop dadurch gelöst, daß das optische System zur Betrachtung des Objekts so eingerichtet ist, daß ein ausge­ wählter Teil des Objekts unter zwei verschiedenen Winkeln betrachtbar ist, wobei der Abstand zwischen den Scheiteln dieser Winkel fest vorgegeben ist.

Dabei wird vorteilhaft so vorgegangen, daß ein Außenschaft vor allem bei Verwendung des Endoskops als starres Technos­ kop mit dem Objekt fest verbunden wird und im Außenschaft ein Innenschaft axial um die erwähnte fest vorgegebene Strecke so verschiebbar ist, daß das Objekt nacheinander unter zwei unterschiedlichen Winkeln betrachtet und das Bild auf einer durch das Okular betrachtbaren Meßskala wiedergegeben wird, wobei das Auswandern des Bildes ein Maß für den Abstand des Objektes zum Objektiv bildet und auch die Bestimmung der Objektabmessung unter Verwendung der bekannten Daten des Endoskops zuläßt.

Als Alternative kann der Innenschaft distal hinter dem Ob­ jektiv der Optik mit einem teildurchlässigen Spiegel und in dem erwähnten festen Abstand mit einem reflektierenden Spiegel versehen sein, um gleichzeitig zwei Bilder des Ob­ jekts zu erzeugen und mittels des Okulars auf einer Meß­ skala zu vergleichen, so daß dann der Abstand der beiden entstehenden Bilder ein Maß für den Abstand des Objekts vom distalen Endoskopende und für die rechnerische Bestimmung der Objektabmessung liefert.

Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren erfinderischen Merkmalen anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt des Endoskops in einer ersten Stellung der axial verschiebbaren Optik mit seitlichem Ausblick und mit einer Aufsicht auf eine durch das Okular der Optik zu betrachtenden Meßskala,

Fig. 2 den gleichen Längsschnitt in einer zweiten pro­ ximalwärtigen Stellung der Optik mit zugehöri­ ger Meßskala,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines abgeänderten Endoskops mit zwei hintereinander liegenden Spiegeln mit seitlichem Ausblick und einer zugehörigen Meßskala in vergrößerter Aufsicht,

Fig. 4 den in Fig. 3 gezeigten gleichen Schnitt bei zusammengeschobenen Spiegeln und zugehöriger Meßskala in Ansicht.

Nach dem Beispiel in den Fig. 1 und 2 ist das Endoskop ein starres Endoskop mit einem Außenschaft 1, der bei Ver­ wendung des Endoskops als Technoskop fest mit einem techni­ schen Objekt, z. B. einem Motor, verbunden wird. Im Außen­ schaft 1 ist ein die Optik aufnehmender Innenschaft 2 axial durch einen Antrieb verschiebbar und distal außerhalb des Außenschaftes mit einem Reflektor 3 zum seitlichen Ausblick sowie proximal mit einer durch das Okular 4 zu betrachtenden Meßskala 5 versehen. Der Reflektor 3 mit seitlichem, vorteil­ haft zur optischen Achse senkrechten Ausblick zu einem mar­ kanten Teil 6 eines Objekts nimmt in der Stellung nach Fig. 1 eine Lage x ein, die distalwärts durch einen Anschlag, z. B. durch einen Zapfen 7 des Schaftes 2 begrenzt wird, welcher durch einen Langschlitz 8 des Außenschaftes 1 greift und nach Fig. 1 gegen das distale Ende des Schlitzes 8 liegt. In dieser Stellung liegt das Bild 6 a des betrachteten Ob­ jektteiles 6 z. B. in der Mitte der Skala 5. Zur Bestimmung des Abstandes des Objektteiles 6 vom Reflektor 3 wird der Innenschaft 2 proximalwärts in die Stellung y gemäß Fig. 2 bis zum Anschlag des Zapfens 7 gegen das proximale Ende des Schlitzes 8 verschoben, so daß sich nun der Objektteil 6 seitlich der Ausblickachse befindet, womit das Bild 6 a die­ ses Objektteils auf der Skala 5 in eine zweite Stellung ge­ wandert ist und die Bildverlagerung auf der Skala 5 ables­ bar ist. Die Messung erfolgt also dadurch, daß z. B. ein Rand einer Objektbeschädigung nach Fig. 1 in die senkrech­ te Ausblickachse gelegt und das Endoskop in seiner Stellung festgelegt wird. Im Anschluß daran wird der Innenschaft 2 um das feste Streckenmaß z zwischen den Lagen x und y pro­ ximalwärts verschoben, womit sich der feste Punkt 6 als Bild ebenfalls um eine bestimmte Zahl der Zahlenstriche der Skala 5 verschiebt, so daß dann die Zahl der Skalenstriche ein Maß für die Berechnung des Objektabstandes und der Ob­ jektabmessung bildet. Bekannt sind nun die Verschiebestrec­ ke z, die Brennweite der Optik und der Winkel zwischen der Verbindung des Reflektors 3 und dem Objektpunkt 6 mit der senkrechten Ausblickachse, so daß damit der Objektabstand und der Abbildungsmaßstab der Skala festgelegt wird und der zugehörige Wert der Objektabmessung auf dieser Skala abge­ lesen werden kann.

Eine zweite Lösung zur Objektgrößenbestimmung nach den Fig. 3 und 4 kann auch für die Endoskopie in menschlichen Kör­ perhöhlen zur Anwendung kommen. Das Endoskop ist praktisch entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 und 2 aufgebaut, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In diesem Fall überragt jedoch der Außenschaft 1 distal den Innenschaft 2. Im distalen Ende des Außenschaftes 1 befindet sich ein zur Optikachse geneigter Spiegel 10 mit seitlichem Ausblickfenster 11, so daß ein markanter Objekt­ teil 6 als Bild mittels der Optik auf die Meßskala 5 pro­ jiziert und durch das Okular 4 beobachtet werden kann. Vorteilhaft ist die Ausblickachse über den Spiegel 10 senkrecht zur Achse der Optik gelegt, so daß dadurch auch die späteren Berechnungen leichter werden.

Im festen Abstand z proximalwärts des Spiegels 10 ist ein zweiter teildurchlässiger Spiegel 12 distal im Innenschaft 2 mit seitlichem Ausblick 13 vorgesehen, der den gleichen Winkel zur optischen Achse besitzt wie der Spiegel 10.

Es wird nun durch den Spiegel 10 auf der Meßskala 5 ein Bild 6 a des beleuchteten Objektteiles 6 erzeugt und durch den teil­ durchlässigen Spiegel 12 ein zweites Bild 6 b, welches auf der Skala 5 einen Abstand vom Bild 6 a besitzt. Dieser Ab­ stand der beiden Bilder 6 a und 6 b kann von der Skala 5 ab­ gelesen werden und gibt ein Maß für den Abstand des Objekts 6 am distalen Endoskopende wieder. Es ist dann wieder mög­ lich, entsprechend Fig. 1 und 2 trigonometrisch die Objekt­ größen zu berechnen.

Im Fall des Beispiels gemäß Fig. 4 ist es auch möglich, den Innenschaft mit dem teildurchlässigen Spiegel 12 axial distalwärts zu verschieben, bis sich die beiden Spiegel 10 und 12 in Überdeckung befinden, so daß man dann nach Zu­ rückziehen des Innenschaftes um den Abstand z genauso arbeiten kann, wie zu Fig. 1 und 2 beschrieben ist.

Claims (6)

1. Endoskop zur Bestimmung der Größe von in Hohlräumen von menschlichen, tierischen oder technischen Körpern befind­ lichen Objekten, bestehend aus einem optischen Bildüber­ tragungssystem und einer Einrichtung zur Feststellung des Abstandes zwischen dem zu untersuchenden Objekt und dem distalen Endoskopende, wobei der jeweilige Abstand das Maß für die Bestimmung des Abbildungsfaktors einer Meß­ skala darstellt und die in einer Abbildungsebene des Bild­ übertragungssystems befindliche Meßskala durch das Okular sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Sy­ stem zur Betrachtung des Objektes so eingerichtet ist, daß ein ausgewählter Teil (6) des Objektes bei gleichbleibendem Objektab­ stand unter zwei verschiedenen Winkeln in bezug auf die Längsachse des Endoskops betrachtbar ist, wobei der Ab­ stand (Z) zwischen den Scheiteln dieser Winkel fest vorgegeben ist.

2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das Objektiv relativ zu einem in bezug auf das Objekt feststehenden Endoskopteil um eine dem er­ wähnten Abstand entsprechende Strecke axial verstellbar ist.

3. Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Endoskopteil durch einen relativ zum Ob­ jekt (6) festlegbaren Außenschaft (1) gebildet wird, in dem ein Innenschaft (2) um die vorerwähnte Strecke (Z) verstellbar ist, und daß der Innenschaft zumindest das Objektiv mit seitlichem Ausblick (3) trägt.

4. Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das gesamte Linsensystem aufnehmende, im wesentlichen hohlzylindrische Innenschaft (2) am distalen Ende durch eine Querwand verschlossen ist und einen seitlichen, auf das Objekt gerichteten Ausblick hat.

5. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) gleichzeitig unter zwei verschiedenen Winkeln betrachtbar ist, indem das Objekt über zwei auf gleicher Achse wie das Objektiv liegende Spiegel (10, 12) abgebildet wird, daß die Spiegel parallel zuein­ ander bzw. im gleichen Winkel zur genannten Achse geneigt angeordnet sind und der zwischen dem Objektiv und dem di­ stalen Spiegel (11) befindliche Spiegel (12) teildurchläs­ sig ist und daß der axiale Abstand (Z) zwischen beiden Spiegeln dem erwähnten Abstand zwischen den Winkel­ scheiteln entspricht.

6. Endoskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (10, 12) und das sonstige optische Bildübertragungs­ system fest in einem Schaft (2) angeordnet sind, der am distalen Endbereich zwei Ausblicke (11, 13) hat, auf wel­ che jeweils einer der Spiegel (10, 12) ausgerichtet ist.