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Die Erfindung betrifft ein optisches Schrägsystem
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für Endoskope mit richtungswechselndem Prisma, das zur Reflektion
eines aus einer zur Längsrichtung des Endoskopes schrägen Richtung auftreffenden
Lichtes auf einer ersten reflektierenden Oberfläche des Prismas so angeordnet und
ausgebildet ist, daß das Licht in Längsrichtung des Endoskopes gerichtet wird.
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Ein derartiges Schrägblicksystem für Endoskope ist beispielsweise
in der japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 58-56848 offenbart worden. In Fig. 1,
die der Fig. 1 der japanischen Anmeldung entspricht, ist der Objektiv-Linsen-Teil
eines derartigen optischen Systems dargestellt. Dabei ist eine Objektiv-Linse Lg
aus der Kombination einer vorderen Linsengruppe L1, die in Reihe angeordnet eine
schräge konkave Linse 1, ein erstes Prisma 2, ein zweites Prima 3 und eine konvexe
Linse 4 aufweist, und aus einer hinteren Linsengruppe L2 gebildet. Das auftreffende
Licht, das relativ zur Längsrichtung des harten Endoskopes schräg auftrifft und
die Grenze zwischen dem ersten Prisma 2 und dem zweiten Prisma 3 passiert hat, wird
der Reihe nach von der ersten reflektierenden Oberfläche 5 und anschließend von
der zweiten reflektierenden Oberfläche 6 des Prismas 3 reflektiert und in einer
Richtung ausgestrahlt, die mit der Längsrichtung des harten Endoskopes zusammenfällt.
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Bei diesem bekannten Schrägblicksystem bildet jedoch die erste reflektierende
Oberfläche 5 des zweiten Prismas 3 einen vergleichsweise großen Winkel zur Längsrichtung
des harten Endoskopes und dementsprechend erfordert
dies, daß der
äußere Durchmesser des zweiten Prismas 2 entsprechend reduziert ist. Wenn in Betracht
gezogen wird, daß es notwendig ist, daß das zweite Prisma 3 im vorderen Ende des
Endoskopes angeordnet einen schmalen Durchmesser haben muß, ergibt sich das Problem,
daß die Herstellung des zweiten Prismas 3 und die Montage der Objektiv-Linsen Lg
sehr kompliziert wird. Da bei diesem optischen System auch die Länge des zweiten
Prismas 3 naturgemäß begrenzt ist und notwendigerweise schmal sein muß, hat sich
das Problem ergeben, daß, wenn das Endoskop gedreht wird, die Ablenkung der Blickrichtung
dazu neigt, groß zu werden.
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Darüber hinaus hat sich im Hinblick darauf, daß die Weite der hinteren
Endoberfläche 7 des zweiten Prismas 3 gleichfalls begrenzt ist und nicht anders
als schmal ausgebildet sein kann, daß Problem gezeigt, daß in dem Fall, daß das
optische System zur Aufnahme eines Lichtbündels mit einem großen Durchmesser beispielsweise
eines hellen Lichtes vorgesehen ist, dieses Lichtbündel notwendigerweise geschnitten
wird, was einen großen Verlust an Lichtmenge zur Folge hat. Bei diesem bekannten
Schrägblicksystem ist darüber hinaus noch eine Luftschicht 8 in der Begrenzungsschicht
zwischen dem ersten Prisma 2 und dem zweiten Prisma 3 vorgesehen, um die Unterschiede
der Brechungsindizes zwischen der Luftschicht 8 und der entsprechenden Prismen 2
und 3 auszunutzen, um dabei eine Übertragung und Reflektion des auftreffenden Lichtes
in diesen Zwischenraum zu erreichen. Es ist jedoch schwierig, eine Luftschicht in
der vorderen Linsengruppe L 1 einer sehr schmal ausgebil-
deten
Objektiv-Linse Lg zu schaffen. Im Ergebnis hat sich dabei das Problem gezeigt, daß
der Zusammenbau der Objektiv-Linse Lg noch komplizierter wird.
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Ein entsprechendes System, bei dem diese Nachteile gelöst sein sollen,
ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 60-140313 offenbart worden. Hierbei
ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die vordere Linsengruppe L1 der Objektiv-Linse Lg
aus einer konvexen Linse 4 und einem blickrichtungswechselnden Prismensystem, das
eine schräge konkave Linse 1 aufweist, einem ersten Prisma 9, dessen lichtaufnehmende
Oberfläche rechtwinklig zur Blickrichtung angeordnet ist, und einem zweiten Prisma
11, dessen erste reflektierende Oberfläche 10 parallel zur Längsrichtung des harten
Endoskopes angeordnet ist, gebildet. Bei diesem System kann das Bild der Aperturblende
des optischen Systems, weil eine Einheit des harten Endoskopes, die bei dem optischen
System durch ein Übertragungslinsenssystem, Okularlinsensystem etc. begrenzt ist,
hinter der Frontlinsengruppe L1 angeordnet ist, als imaginärer Stop 12 angesehen
werden. Dabei ist der Zwischenraum zwischen dem ersten Prisma 9 und dem zweiten
Prisma 11 so angeordnet, daß er einen scharfen Winkel relativ zur Längsrichtung
des harten Endoskopes bildet und dabei wird dieser Zwischenraum so genutzt, daß
er als zweite reflektierende Oberfläche 13 des zweiten Prismas 11 dient, und die
entsprechenden Oberflächen, die diesen Zwischenraum bilden, sind miteinander verklebt.
Gleichzeitig ist das optische System so angeordnet, daß die folgende Bedingung erfüllt
wird:
3 nc α |cos ( 2 α) | < ng >| cos (2) |,
wobei mit a der Winkel der Blickrichtung, mit nC der Brechungsindex des Klebstoffs
und mit nG der Brechungsindex der beiden Prismen bezeichnet ist, um so zu gewährleisten,
daß das auftreffende Licht von der ersten reflektierenden Oberfläche 10 reflektiert
und dann von der zweiten reflektierenden Oberfläche 13 nochmals reflektiert wird,
um in Längsrichtung des harten Endoskopes vorzudringen.
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Bei diesem bekannten optischen System hat sich eine Vergrößerung
der Länge des zweiten Prismas 11 ergeben und gleichzeitig wurde die Montage des
Endoskopes durch eine einfachere Struktur durch das Verkleben des ersten Prismas
9 und des zweiten Prismas 11 erleichtert, und es wurden die üblichen Nachteile der
bekannten Systeme gelöst.
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Bei diesem bekannten optischen System wird jedoch, wie in Fig. 3
dargestellt, der Lichtstrahl B, der den Grund für ein Geist-Licht bildet, durch
den Zwischenraum zwischen dem ersten Prisma 9 und dem zweiten Prisma 11 bei dem
Punkt a des Zwischenraumes übertragen und anschließend, nachdem das Licht bei Punkt
b der ersten reflektierenden Oberfläche des Prismas 11 total reflektiert worden
ist, bei dem Punkt c des Zwischenraumes zwischen dem zweiten Prisma 11 und dem Klebstoff
wiederum reflektiert, so daß dieses Licht mit der Übertragungsrichtung des normalen
Lichtstrahles A zusammenfällt. Als Ergebnis hat sich der Nachteil gezeigt, daß ein
Bild von schlechter Qualität
erhalten wird.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optisches Schrägblicksystem
für Endoskope mit richtungswechselndem Prisma, das zur Reflektion eines aus einer
zur Längsrichtung des Endoskopes schrägen Richtung auftreffenden Lichtes auf einer
ersten reflektierenden Oberfläche und anschließend auf einer zweiten reflektierenden
Oberfläche des Prismas so angeordnet und ausgebildet ist, daß das Licht in Längsrichtung
des Endoskopes gerichtet wird, zu schaffen, bei dem im Hinblick auf die voranstehend
aufgezeigten Probleme ein geringer Durchmesser erreichbar ist, die Herstellung der
optischen Teile und deren Zusammenbau einfach ist und mit dem Bilder von guter Qualität
ohne die Entstehung von Geist-Bildern ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine lichtübertragende
Schicht einen geringeren Brechungsindex als der Brechungsindex der Außenseite der
ersten reflektierenden Oberfläche des Prismas aufweist.
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Dabei ist vorgesehen, daß auf der Außenseite der ersten reflektierenden
Oberfläche des blickrichtungswechselnden Prismas des Endoskopes eine Schicht angeordnet
wird, die einen geringeren Brechungsindex als das Prisma aufweist, das zur Reflektion
der schräg einfallenden Lichtstrahlen auf seiner ersten reflektierenden Oberfläche
und zur anschließenden Reflektion auf seiner zweiten reflektierenden Oberfläche
zur entsprechend ausgerichteten Abstrahlung des Lichtes in Längsrichtung des Endoskopes
vorgesehen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß auf der außenliegenden Seite der lichtübertragenden Schicht eine lichtabsorbierende
Schicht angeordnet ist.
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Bei einer derartigen Ausbildung ist festzustellen, daß bei der Anordnung
einer Schicht mit geringem Brechungsindex auf der Außenseite der ersten reflektierenden
Oberfläche des blichrichtungswechselnden Prismas, das normale Licht, das durch die
Totalreflektion auf der ersten reflektierenden Oberfläche des Prismas und die anschließende
Reflektion auf der zweiten reflektierenden Oberfläche des Prismas erhalten wird,
zu einem nicht dargestellten Okularsystem geführt werden kann, während verhindert
wird, daß das Licht, das sich als Geist-Licht durch die Reflektion der ersten reflektierenden
Oberfläche ergibt, zu dem Okularsystem abgestrahlt wird.
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Darüber hinaus wird durch die Anordnung einer lichtabsorbierenden
Schicht auf der äußeren Seite der Schicht mit dem geringen Brechungsindex das Licht,
das durch die erste reflektierende Oberfläche übertragen wird und im anderen Fall
zu einem Geist-Licht würde, von dieser Schicht absorbiert, um zu verhindern, daß
dieses Licht zu einem Geist-Licht wird, zu dem es würde, wenn das übertragene Licht
auf der auf der äußeren Seite der Schicht mit dem geringen Brechungsindex befindlichen
Oberfläche reflektiert würde. Gleichzeitig hat die lichtabsorbierende Schicht die
Funktion einer Blockierung gegen von außen in das Endoskop eintretende Lichtsignale.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß ein Winkel OC , der sich zwischen der optischen Achse, die parallel
zur Längsrichtung des Endoskopes verläuft, und der optischen Achse des eintretenden
Lichtes ergibt, und ein Brechungsindex nG und ein Brechungsindex nM der lichtübertragenden
Schicht die folgende Formel erfüllen: Icos 2 OC | ( nM < Icos X nG Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Dicke
tM der lichtübertragenden Schicht und der Brechungsindex nM der lichtübertragenden
Schicht und eine Wellenlänge > des verwendeten Lichtes die folgende Formel erfüllen:
tM x nM > 1.2 # .
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß der Brechnungsindex der lichtübertragenden Schicht so gewählt wird,
daß der kritische Winkel der ersten reflektierenden Oberfläche zwischen 380 und
520 liegt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß die lichtübertragende Schicht unter Verwendung von MgF2 ausgebildet
ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 ein bekanntes optisches Schrägblicksystem
für Endoskope in einer schematischen Darstellung, F i g. 2 ein weiteres bekanntes
optisches Schrägblicksystem für Endoskope in einer schematischen Darstellung,
F
i g. 3 einen Teil des optischen Schrägblicksystems für Endoskope gemäß Fig. 2 in
einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung, F i g. 4 ein optisches Schrägblicksystem
für Endoskope gemäß der vorliegenden Erfindung in einer schematischen Darstellung,
und F i g. 5 das optische Schrägblicksystem für Endoskope in einer schematischen
Darstellung.
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Die Fig. 1 bis 3 betreffen im wesentlichen den Stand der Technik,
der in der Beschreibungseinleitung dargestellt worden ist. Die vorliegende Erfindung
wird nachstehend anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben, wobei die optischen Elemente
und Teile im wesentlichen identisch mit den in Fig. 1 bis 3 dargestellten Elementen
und Teilen sind und daher mit den in den Fig. 1 bis 3 verwandten Bezugszeichen und
Symbolen versehen wurden.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen in einem vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt
aus dem blickrichtungswechselnden Prismensystem, das am vorderen Ende einer Objektiv-Linse
vorgesehen ist und der Aufbau des nicht dargestellten Teils ist ähnlich zu der Anordnung,
wie sie in Fig. 3 dargestellt und hierzu beschrieben wurde. Gemäß Fig. 4 besteht
das blickwinkelwechselnde Prismensystem aus einem ersten Prisma 9, dessen lichtaufnehmende
Oberfläche so geformt ist, daß sie relativ zum Blickwinkel in einem rechten Winkel
liegt, und einem zweiten Prisma 11, dessen erste reflektierende Oberfläche 10 parallel
mit der Längsrichtung des harten Endoskopes angeordnet ist. Der Zwischenraum
zwischen
dem ersten Prisma 9 und dem zweiten Prisma 11 ist so angeordnet, daß er einen spitzen
Winkel relativ zur Längsrichtung des harten Endoskopes bildet und zusätzlich ist
der Zwischenraum dazu vorgesehen, als zweite reflektierende Oberfläche des zweiten
Prismas 11 zu dienen. Die hierzu genutzten Oberflächen, die den Zwischenraum zwischen
diesen beiden Prismen bilden, sind mit einem Kleber, beispielsweise einem anorganischen
Bindemittel, miteinander verbunden. Dabei ist das voranstehend beschriebene blickrichtungswechselnde
Prismensystem so ausgebildet und angeordnet, daß es die folgende Bedingung erfüllt:
3 nC α | cos (2 α ) | <nG <| cos (2) , wobei mit « der Winkel
der Blickrichtung, d.h. der Winkel, der zwischen der Blickrichtung und der Längsrichtung
des harten Endoskopes gebildet wird, mit nC der Brechungsindex des Bindemittels
und mit nG der Brechungsindex der zwei Prismen bezeichnet ist.
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Auf der Außenseite der ersten reflektierenden Oberfläche 10 ist eine
lichtübertragende Schicht 14 angeordnet, die aus einem geeigneten Material, wie
MgF2 besteht und einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der Brechungsindex
des zweiten Prismas 11. Auf der äußeren Seite dieser lichtübertragenden Schicht
14 ist außerdem eine lichtabsorbierende Schicht 15 angeordnet, die aus einem schwarzen
Überzug, beispielsweise aus Carbon, besteht.
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Zwischen dem Winkel Oc der Blickrichtung, dem Brechungsindex nG des
zweiten Prismas 11 und dem Brechungsindex nM der lichtübertragenden Schicht 14 ist
wünschenswerterweise folgende Beziehung einzuhalten: Icos 2 a Z < n zu | cos
ffi nG Durch die Erfüllung dieser Beziehung wird das auftreffende Licht, das parallel
zur Blickrichtung eintritt, d.h. das Licht, das auf der ersten reflektierenden Oberfläche
10 des zweiten Prismas 11 unter einem Winkel von 90°- α auftrifft, hierauf
total reflektiert, während das Licht, das als Geist-Licht mit der Bahn des voranstehend
genannten auftreffenden Lichtes zusammenfällt, d.h. das Licht, das auf die erste
reflektierende Oberfläche 10 des zweiten Prismas 11 unter einem Winkel von 90°-2
a auftrifft, hindurchgeführt wird.
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Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß die Filmdicke der lichtübertragenden
Schicht 14 so bemessen ist, daß der Wert der Filmdicke tM der lichtübertragenden
Schicht 14 multipliziert mit dem Brechungsindex nM der lichtübertragenden Schicht
14 1,2 mal so groß oder größer ist als die verwendete Wellenlänge des Lichtes und
das auftreffende Licht in diesem Fall sichtbares Licht ist, so daß die maximale
Wellenlänge bei 700 nm liegt. Bei einer derartigen Ausbildung der Filmdicke der
lichtübertragenden Schicht 14 ist es möglich, Lichtverluste im wesentlichen zu vermeiden
und daher kann eine Verdunkelung des Abbildes infolge eines Lichtverlustes vermieden
werden.
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Anhand der Fig. 5 ist die Funktion des voranstehend beschriebenen
Systemes dargestellt und erläutert.
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Das der Erläuterung zugrunde gelegte "normale" Licht A trifft auf
das zweite Prisma 11 über die schräge konkave Linse 1 und über das erste Prisma
9 und dieses Licht wird nach einer totalen Reflektion auf der ersten reflektierenden
Oberfläche 10 nochmals auf der zweiten reflektierenden Oberfläche 13 reflektiert
und durchtritt eine in der Zeichnung nicht dargestellte Blende, um zum Okularsystem
gerichtet zu werden. Das andererseits betrachtete Licht B, das zum Geist-Licht wird
und in der Eintrittsbahn des vorgenannten normalen Lichtes A zusammenfällt, trifft
auf dem zweiten Prisma 11 über die schräge Linse 1 und über das erste Prisma 9 auf.
Jedoch ist aufgrund desssen, daß die lichtübertragende Schicht 14 aus MgF2 besteht,
die auf der ersten reflektierenden Oberfläche 10 aufgebracht ist, der kritische
Winkel auf dieser Oberfläche so groß, daß dieses Licht die Oberfläche 10 durchtritt,
ohne reflektiert zu werden. Und wenn dieses Licht B dann die lichtabsorbierende
Schicht 15 erreicht, wird es von dieser lichtabsorbierenden Schicht 15 aufgenommen
und kann daher nicht zu einem Geist-Licht werden.
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Der Zusammenhang zwischen den Brechungsindizes und der konkreten
Anordnung zwischen den einzelnen Prismen ist nachstehend erläutert. Als Beispiel
wird ein Prisma genommen, das einen Blickwinkeländerungswinkel OL von 300 aufweist.
Die entsprechenden Daten ergeben sich dann wie folgt:
Brechungsindex
nG des ersten Prismas 9: nG = 1.7859 Brechungsindex nG des zweiten Prismas 11: nG
= 1.7859 Brechungsindex nc des Klebstoffs: nC = 1.56 Brechungsindex nM der lichtübertragenden
Schicht 14: m Filmdicke d der lichtübertragenden Schicht 14: d = 0.7 pm Maximale
Wellenlänge des verwendeten Lichtes: A = 700 nm Der zwischen der schrägen konkaven
Linse 1 des ersten Prismas 9 und des zweiten Prismas 11 eingeschlossene Winkel el:
e1 = 450 Der zwischen dem zweiten Prisma 11 und dem ersten Prisma 9 und der lichtübertragenden
Schicht 14 eingeschlossene Winkel e2 : e2 = 150 Aus den voranstehend aufgeführten
Daten ergibt sich, daß der Totalreflektionswinkel des Klebstoffs und des zweiten
Prismas 11 60,80 und der Totalreflektionswinkel der lichtübertragenden Schicht 14
und des zweiten Prismas 11 50,60 beträgt. Wenn das parallel zur Blickrichtung eintretende
Licht bei der durch die voranstehenden Daten gekennzeichneten Anordnung betrachtet
wird, ergibt sich folgendes. Das normale Licht A, das innerhalb des Prismas 11 zweimal
reflektiert wird, und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Blende durchtritt,
wird durch die schräge konkave Linse 1, und, weil der Auftreffwinkel e3 an dem Punkt
c, der in dem Zwischenraum zwischen dem Klebstoff und den entsprechenden Prismen
9 und 11 angeordnet ist, 450 beträgt, tritt das Licht hindurch. Da an dem Punkt
d, der in dem Zwischenraum zwischen der lichtübertragenen Schicht 14, die aus MgF2
besteht, und dem zweiten Prisma 11 der Auftreffwinkel 84 600 beträgt, unterliegt
das
Licht einer totalen Reflektion. Auch am Punkt e zwischen dem
Klebstoff und dem zweiten Prisma 11 beträgt der Auftreffwinkel e5 750, so daß das
Licht wiederum einer Totalreflektion unterliegt und das Licht durch das Endoskop
geführt wird und durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Okularlinse betrachtbar
ist.
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Andererseits tritt das Licht B, das mit dem voranstehend genannten
normalen Licht A zusammenfällt und das innerhalb des zweiten Prismas 11 viermal
reflektiert wird, um zu einem Geist-Licht zu werden, durch die schräge Linse 1 und
dann am Punkt a durch den Zwischenraum zwischen dem Klebstoff und den entsprechenden
Prismen 9 und 11, da an dieser Stelle der Auftreffwinkel e6 150 beträgt. Am Punkt
b zwischen der lichtübertragenden Schicht 14 aus MgF2 und dem zweiten Prisma 11
hat das Licht einen Auftreffwinkel e7 von 300, so daß das Licht die lichtübertragende
Schicht 14 aus MgF2 an diesem Punkt b durchtritt und durch die lichtabsorbierende
Schicht 15 absorbiert wird, so daß dementsprechend dieses Licht B nicht zu einem
Geist-Licht wird.
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Wie voranstehend angegeben, sollte bei der Ausbildung und Anordnung
des erfindungsgemäßen Systems folgende Formel erfüllt werden: (Filmdicke der Schicht
14) x (Brechungsindex nM der Schicht 14) (Wellenlängeldes verwendeten Lichtes) 1,38.
Bei Erfüllung dieser Formel ist zu beobachten, daß der Betrag des Lichtverlustes
wesentlich verringert wird.
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Hierzu ist das voranstehend beschriebene Beispiel zu betrachten,
bei dem weder eine lichtübertragende Schicht 14 aus MgF2 noch eine lichtabsorbierende
Schicht 15 vorgesehen war, d.h. das Beispiel, bei dem die reflektierende Oberfläche
10 des zweiten Prismas 11 zur Luft freigelegt war. Weil der kritische Winkel e zwischen
Luft und dem Prisma 11 340 beträgt, durchtritt das voranstehend angesprochene Licht,
das zu einem Geist-Licht werden kann, die erste reflektierende Oberfläche 10, wo
das zweite Prisma 11 mit der Luft in Kontakt steht, und verläßt das zweite Prisma
11. Dieses Licht wird daher nicht zu einem Geist-Licht an dieser Stelle. Jedoch
bei der Verwendung eines üblichen Beobachtungslichtes tritt innerhalb von Glas eine
Zerstreuung unter einem Winkel von etwa 80 zu beiden Seiten auf und damit entsprechend
weiter von der Blickrichtung. Als Ergebnis enthält das Licht einige Lichtkomponenten,
die der Totalreflektion auf der ersten reflektierenden Oberfläche 10 des zweiten
Prismas 11 unterliegen und zu Geist-Lichtern werden. Gleichzeitig besteht die Besorgnis,
daß Flackerlichter von außen auf die erste reflektierende Oberfläche 10 des zweiten
Prismas 11 auftreffen.
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Bei der Montage des Systems neigt der Klebstoff dazu, leicht an dieser
Oberfläche anzuhaften. Sobald er hier anhaftet, durchtritt das normale Licht diese
Oberfläche ohne Totalreflektion.
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Aus diesem Grunde könnte als Methode zur Vermeidung eines Kontaktes
dieses zweiten Prismas 11 mit Luft erwogen werden, nur den begrenzten Bereich, der
von dem normalen
Licht durchtreten wird, mit einer aufgedampften
Beschichtung aus Aluminium zu versehen und auf den anderen Bereichen eine Beschichtung
vorzusehen, die als lichtabsorbierende Schicht dient. Jedoch würde der Bereich,
bei dem diese Methode angewendet würde, auf die Anwendungsfälle beschränkt sein,
bei denen die Stellen auf der reflektierenden Oberfläche, auf die das normale Licht
und das Geist-Licht auftreffen, voneinander verschieden sind und daher wäre diese
Methode für die vorliegende Anordnung ungeeignet. Aber auch wenn diese Methode anwendbar
wäre, ist die Aufdampfung von Aluminium auf nur einen bestimmten abgegrenzten Bereich
mit einer großen Schwierigkeit verbunden, da das Prisma von sehr kleiner Größe ist.
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Nachstehend werden die geeigneten Bedingungen für einen Brechungsindex
eines aufgedampften Materials bei einer Ausführungsform gemäß der voranstehend angegebenen
Daten aufgezeigt.
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Wenn der Auftreffwinkel des normalen Lichtes auf der ersten reflektierenden
Oberfläche des zweiten Prismas 11 betrachtet wird, ist festzustellen, daß das Licht,
das parallel mit der Blickrichtung ist, unter einem Winkel ec von 600 auftrifft.
Wenn dabei der Diffusionswinkel von 80 des Lichtes in Betracht gezogen wird, fällt
der Auftreffwinkel in einen Bereich von 520 - 680. Andererseits beträgt der Startwinkel
ec auf der ersten reflektierenden Oberfläche des Lichtes, das viermal innerhalb
des Prismas 11 reflektiert worden ist und das zu einem mit dem Normallicht übereinstimmenden
Geist-Licht wird, 300. Daher fällt dieser
Auftreffwinkel in den
Bereich von 220 - 380. Es ist daher ersichtlich wünschenswert, daß der Brechungsindex
der lichtübertragenden Schicht 14 so ausgewählt wird, daß der kritische Winkel in
den Bereich von 380 - 520 fällt.
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Aus diesem Grunde und weil der Brechungsindex nG des zweiten Prisma
11 1,7859 beträgt, wird der Brechungsindex der lichtübertragenden Schicht 14 wünschenswerterweise
in folgendem Bereich gewählt: nM = 1.1 - 1.407.
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Wie voranstehend beschrieben, ist erfindungsgemäß erreichbar, daß
mit dem vorliegenden optischen Schrägblicksystem ein Bild einer guten Qualität durch
die Anordnung einer Schicht mit einem geringen Brechungsindex auf der Außenseite
der ersten reflektierenden Oberfläche des blickwinkelwechselnden Prismas erreicht
werden, da sichergestellt ist, daß das normale Licht reflektiert und zu dem Okularsystem
geführt wird, während das Licht, das ein Geist-Licht werden könnte, so übertragen
wird, daß es nicht in das Okularsystem eintreten kann.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann das optische Schrägblicksystem
mit hoher Präzision bei einer vergleichsweise einfachen Struktur und mit leicht
zu montierenden Komponenten ausgebildet werden. Gleichzeitig ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß auf der Außenseite der Schicht mit einem geringen Brechungsindex
eine lichtabsorbierende Schicht angeordnet wird und dieses ermöglicht eine perfekte
Elimination von Geist-Lichtern und verhindert gleichzeitig das Eindringen von Lichtstrahlen
von außen in das System.
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Insgesamt ist vorgesehen, daß, um den Durchmesser eines optischen
Schrägblicksystems für Endoskope zu verringern und eine einfache Herstellung und
Montage der optischen Teile dieses Systems zu ermöglichen und gleichzeitig den Erhalt
von Abbildungen guter Qualität und frei von Geist-Lichtern zu erreichen, daß das
System ein blickwinkelwechselndes Prisma mit einer ersten und einer zweiten reflektierenden
Oberfläche, die ein schräg eintretendes Licht in die Längsrichtung des Endoskopes
überführen, eine lichtübertragende Schicht auf der Außenseite der ersten reflektierenden
Oberfläche aufweist und daß die Schicht einen geringeren Brechungsindex als das
blickwinkelrichtungswechselnde Prisma aufweist und daß eine lichtabsorbierende Schicht
auf der äußeren Seite der lichtübertragenden Schicht vorgesehen ist.
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- Leereite -