DE4304422C1

DE4304422C1 - Medical endoscope for laparoscopy patient

Info

Publication number: DE4304422C1
Application number: DE19934304422
Authority: DE
Inventors: Minoru Okabe
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 1993-02-13
Filing date: 1993-02-13
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2013-02-14

Abstract

The endoscope (10) has an objective lens (11) at its distal end and an optical transmission system (20) coupling it to an optical viewing system (12) at the proximal end, with a variable image enlargement device (30), allowing the full image provided by the objective lens, or a section of this image, to be viewed.The viewing system and an end prism (23) of the image transmission system can slide relative to one another parallel to the image plane, under control of the image enlargement device. The latter is continuously adjustable, or has a number of fixed image enlargement stages.

Description

Die Erfindung betrifft ein Endoskop nach dem Oberbegriff des An spruches 1.The invention relates to an endoscope according to the preamble of the saying 1.

Endoskope dienen im Zuge endoskopischer, z. B. laparoskopischer Eingriffe an einem Patienten zur Beobachtung und Beleuchtung des Operationsfeldes. In der Regel werden sie zusammen mit den für den Eingriff benötigten Arbeitsgeräten, wie Zangen oder derglei chen, in dem Patienten eingesetzt.Endoscopes are used in the course of endoscopic, e.g. B. laparoscopic Interventions on a patient to observe and illuminate the Operating field. As a rule, they are used together with the for the tools required for the intervention, such as pliers or the like used in the patient.

Gattungsgemäße Endoskope besitzen an ihrem distalen Ende ein Objektiv mit einem definierten Bildfeldwinkel. Die von dem Ob jektiv erzeugte Abbildung wird mittels eines das Endoskop in Längsrichtung durchsetzenden optischen Übertragungssystems zu seinem proximalen Ende übertragen und kann dort durch ein ge eignetes Betrachtungssystem beobachtet werden. Das Betrachtungs system kann z. B. eine Videokamera sein, genausogut kann jedoch zur Betrachtung durch das Auge lediglich ein Okular an dem pro ximalen Ende des Endoskopes vorgesehen sein.Generic endoscopes have one at their distal end Lens with a defined field of view. The from the Ob The endoscope is used to create a jective image In the longitudinal direction penetrating optical transmission system transferred to its proximal end and can there by a ge suitable observation system can be observed. The viewing system can e.g. B. may be a video camera, but may as well for viewing through the eye only an eyepiece on the pro ximal end of the endoscope may be provided.

Der Bildfeldwinkel des Objektivs soll möglichst nicht zu groß sein, damit das Bild in ausreichender Vergrößerung betrachtet werden kann. Üblich sind daher doppelte Bildfeldwinkel von etwa 70°. Damit läßt sich allerdings nur ein relativ kleines Bildfeld be trachten. Man kann also z. B. nur nach vorn, schräg vorn oder seit lich sehen. Außerdem ist es wünschenswert, daß ein betrachtetes Detail möglichst in der Mitte des Bildbereiches liegt, um eine be queme Beobachtung zu ermöglichen.The field of view angle of the lens should preferably not be too large, so that the picture can be viewed in sufficient magnification can. Double field angles of approximately 70 ° are therefore common. However, this can only be a relatively small field of view try. So you can z. B. only forwards, diagonally in front or since see. In addition, it is desirable that a considered Detail if possible in the middle of the image area to be a enable queme observation.

In der Regel werden daher für einen Eingriff Endoskope mit Ob jektiven unterschiedlicher Blickrichtungen bereitgehalten. Diese Endoskope werden während des Eingriffes abwechselnd verwendet, so daß dem Operateur immer eine optimale Beobachtung möglich ist. Er kann also beispielsweise ein seitlich blickendes Endoskop wählen, wenn ein Instrument in den Körper eingeführt wird. An schließend wählt er ein geradeaus blickendes Endoskop, mit dem der Arbeitsbereich betrachtet werden kann, in dem Operationen ausgeführt werden. Ein Endoskop wird meistens bereits dann ausgewechselt, wenn die interessierenden Einzelheiten zwar noch von seinem Objektiv erfaßt werden, jedoch nicht mehr zentral bzw. zu nahe am Rand des Bildes liegen.As a rule, endoscopes with Ob jective from different perspectives. This Endoscopes are used alternately during the procedure, so that the surgeon always has the best possible observation is. For example, he can use a side-looking endoscope choose when an instrument is inserted into the body. On then he chooses an endoscope looking straight ahead, with which the work area can be viewed in which operations be carried out. An endoscope is usually already then exchanged if the details of interest are still there be captured by his lens, but no longer centrally or too close to the edge of the picture.

Der Austausch der Endoskope stellt für den Patienten eine Bela stung und für den Operateur einen zusätzlichen Aufwand dar.The exchange of the endoscopes provides the patient with a Bela an additional effort for the surgeon.

In diesem Zusammenhang sind Konstruktionen bekannt geworden, bei denen das Objektiv des Endoskopes in seiner Blickrichtung ver änderbar ausgestaltet ist. Derartige Konstruktionen sind jedoch technisch sehr kompliziert und daher störanfällig.In this context, constructions have become known where the lens of the endoscope ver in its viewing direction is designed to be changeable. However, such constructions are technically very complicated and therefore prone to failure.

Bei gattungsgemäßen Endoskopen gemäß DE 33 29 785 A1 bzw. gemäß US-PS 4 076 018 läßt sich mit einer Veränderungs einrichtung die Gesamtvergrößerung des Endoskopes verstellen. Damit läßt sich der Bildfeldwinkel verändern. Man kann also mit kleinem Bildfeldwinkel ein kleines Sichtfeld mit hoher Ver größerung betrachten oder mit großem Bildfeldwinkel ein großes Sichtfeld mit niedriger Vergrößerung. Letztere Einstellung kann zur Übersichtsbetrachtung gewählt werden. In generic endoscopes according to DE 33 29 785 A1 or According to US Pat. No. 4,076,018, a change can be made device adjust the total magnification of the endoscope. The field of view angle can thus be changed. So you can with small field of view angle a small field of view with high ver view magnification or a large one with a large field angle Low magnification field of view. The latter setting can be used Overview view can be selected.

Bei diesen bekannten Konstruktionen bleibt bei der Veränderung der Gesamtvergrößerung die Blickrichtung unverändert. Es besteht also wiederum das Problem, daß für unterschiedliche erforderliche Blickrichtungen das Endoskop gegen ein Endoskop anderer Blick richtung ausgetauscht werden muß.In these known constructions, the change remains the overall direction of view unchanged. It exists So again the problem that is required for different Looking towards the endoscope against an endoscope looking differently direction must be replaced.

Bei den bekannten Konstruktionen weisen die Veränderungsein richtungen axial verschiebbare Linsen auf. Es handelt sich also um Vario-Optiken bzw. Zoom-Obtiken, wie sie aus der Fachliteratur bekannt sind. Es wird beispielsweise verwiesen aufIn the known constructions, the changes indicate directions axially displaceable lenses. So it's about Vario optics or zoom lenses, such as those found in the specialist literature are known. For example, reference is made to

Naumann/Schröder
"Bauelemente der Optik"
Taschenbuch der technischen Optik,
Carl Hanser Verlag München Wien,
Seite 394, letzter Absatz.Naumann / Schröder
"Components of optics"
Paperback of technical optics,
Carl Hanser Verlag Munich Vienna,
Page 394, last paragraph.

Für Vario-Optiken ist es danach bei Brennweitenänderung (= Ver änderung der Gesamtvergrößerung) erforderlich, die Lage der Bild ebene, also die Scharfeinstellung, zu beachten. Durch geschickte Konstruktion kann diese bei Veränderung der Vergrößerung im Be reich der Tiefenschärfe gehalten werden. Durch entsprechend auf wendigere Konstruktion, z. B. mit Verschiebung zweier Linsengrup pen, kann die Lage der Bildebene bei Veränderung der Vergröße rung völlig unverändert gehalten werden.For varifocal optics, it is then necessary to change the focal length (= Ver change in total magnification) required, the location of the image level, i.e. focus. By skillful Construction can do this when changing the magnification in the loading be kept rich in depth of field. By accordingly on more agile construction, e.g. B. with displacement of two lens groups can change the position of the image plane when changing the magnification tion are kept completely unchanged.

Aus der DE 87 17 851 U1 ist eine Fernsehkamera mit Vario-Objek tiv für endoskopische Anwendungen bekannt, mit der ebenfalls bei unveränderter Blickrichtung die Gesamtvergrößerung bzw. die Brennweite veränderbar ist.DE 87 17 851 U1 is a television camera with a vario lens tiv known for endoscopic applications, also with the unchanged viewing direction the total magnification or the Focal length is changeable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Endoskop gattungsgemäßer Konstruktion mit einem Objektiv fester Blick richtung eine Veränderung der Blickrichtung ohne Endoskop wechsel zu ermöglichen. The object of the present invention is in an endoscope Generic construction with a fixed view lens direction a change in the viewing direction without an endoscope enable change.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Endoskop, das die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 aufweist.This task is solved with an endoscope that they know features of claim 1.

Es ist eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen, mit der das Betrach tungssystem und das übertragene Bild relativ zueinander verschoben werden können. Bei gewählter höherer Vergrößerung kann damit der betrachtete Ausschnitt innerhalb des Bildfeldwinkels des Objek tives verschoben werden. Es können somit unter Steuerung durch die Verschiebeeinrichtung innerhalb des Bildfeldwinkels des Objek tives beliebig wählbare Ausschnitte in höheren Vergrößerungen be trachtet werden.A displacement device is provided with which the viewing tion system and the transmitted image shifted relative to each other can be. With a higher magnification you can use it the viewed section within the field of view of the object tives are postponed. It can thus be controlled by the displacement device within the image field angle of the object tives selectable sections in higher magnifications to be sought.

Die Bedienung eines derartigen Endoskopes erfolgt folgender maßen. Der Operateur wählt zunächst die kleinste Vergrößerung und kann dann mittels des Betrachtungssystems den gesamten Bild feldwinkel des Objektives erfassen. Auf dieser Totalübersicht wählt er den ihn besonders interessierenden Bereich aus und verschiebt dann mittels der Verschiebeeinrichtung das Bild gegenüber dem Be trachtungssystem so weit, bis sich dieser interessierende Bereich im Mittelpunkt der durch das Betrachtungssystem erzeugten Abbildung befindet. Dann vergrößert er das Bild. Auf diese Weise erhält er eine vergrößerte Ausschnittsansicht und hat dabei den Eindruck, als würde er mit einem Objektiv mit variabler Blickrichtung arbeiten.Such an endoscope is operated as follows measured. The surgeon first selects the smallest magnification and can then view the entire image using the viewing system Detect the field angle of the lens. Choose on this total overview he moves the area of particular interest to him and moves it then by means of the shifting device the image opposite the loading so far until this area of interest in the Center of the image generated by the viewing system located. Then he enlarges the picture. In this way, he receives an enlarged detail view and has the impression that he would work with a lens with a variable viewing direction.

Dabei ist es zumeist ausreichend, wenn Verschiebungen nur derart stattfinden, daß die scheinbare Blickrichtung in ihrer Abwinkelung gegenüber der Endoskopachse verändert wird. Seitliche Verschie bungen im Sinne einer Rotation der scheinbaren Blickrichtung um die Endoskopachse sind normalerweise nicht erforderlich, da eine solche Blickschwenkung üblicherweise durch Drehen des Endosko pes erreicht wird.It is usually sufficient if shifts only in this way take place that the apparent line of sight in its angling is changed relative to the endoscope axis. Lateral shift exercises in the sense of a rotation of the apparent line of sight the endoscope axis is usually not required as a such panning usually by turning the Endosko pes is reached.

Es sind nun eine Reihe von Möglichkeiten denkbar, wie sich das er findungsgemäße Endoskop in vorteilhafter Weise ausgestalten läßt.A number of possibilities are now conceivable as to how it works endoscope according to the invention can be designed in an advantageous manner.

So wird durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 die Be dienungsfreundlichkeit des Endoskopes entscheidend verbessert. Thus, the Be ease of use of the endoscope significantly improved.

Andernfalls bestünde nämlich die Gefahr, daß bei Verstellung der Bildgröße auf die kleinste Vergrößerung, das Bild teilweise aus dem Beobachtungsbereich des Betrachtungssystems verschwindet. Diese Ausgestaltung stellt daher sicher, daß der Operateur jederzeit von der Ausschnittsdarstellung auf die Übersichtsdarstellung zurück schalten kann, ohne daß er dazu daß Bild mit der Verschiebeein richtung auf das Betrachtungssystem justieren muß.Otherwise there would be a risk that if the Image size to the smallest magnification, the image partially from the The observation area of the viewing system disappears. This Design therefore ensures that the surgeon at all times from the detail display back to the overview display can switch without moving the picture with the shift must adjust the direction of the viewing system.

Vorzugsweise wird gemäß Anspruch 3 eine kontinuierlich ein stellbare Veränderungseinrichtung eingesetzt, die nach Art eines üblichen Zooms ausgebildet sein kann. Damit läßt sich die Bild größe stufenlos zwischen Grenzwerten regulieren. Diese Ausge staltung erlaubt eine besonders gut an die jeweiligen Operationsbe dingungen anpaßbare Beobachtung durch das Endoskop.Preferably, according to claim 3, a continuously adjustable change facility used in the manner of a usual zooms can be formed. So that the picture Regulate size continuously between limit values. This Ausge design allows a particularly good match to the respective operation area Adaptable observation through the endoscope.

Eine weitere, die Bedienungsfreundlichkeit steigernde Aus gestaltung betrifft Anspruch 4. Diese Ausgestaltung trägt der Tatsa che Rechnung, daß dem Operateur zu Vergleichszwecken die aus gewählten Ausschnittsbetrachtungen möglichst in übereinstimmen den Vergrößerungsstufen, also mit identischem Maßstab zur Verfü gung gestellt werden sollten. Bei dieser Ausgestaltung kann der Operateur daher die Größe des Bildes nicht variabel, sondern nur zwischen mehreren Vergrößerungsstufen wählen. Vorzugsweise be schränkt man sich auf zwei Stufen; d. h. der Operateur kann zwi schen einer definierten Ausschnittsvergrößerung und der Übersichtsabbildung hin- und herschalten. Eine derartige Konstruk tion ist auch besonders einfach zu verwirklichen. Es können bei spielsweise für die verschiedenen Vergrößerungsstufen aus wechselbare Linsen vorgesehen sein oder einfache optische Systeme mit Schiebelinsen, die beispielsweise in zwei Schiebestellungen op timal abbilden.Another, increasing the ease of use The design relates to claim 4. The fact is borne by Tatsa che calculation that the operator for comparison purposes selected excerpts of the details match if possible the enlargement levels, i.e. with an identical scale should be made. With this configuration, the The surgeon therefore does not vary the size of the image, but only choose between several magnification levels. Preferably be you restrict yourself to two levels; d. H. the surgeon can a defined enlargement and the Toggle overview picture back and forth. Such a construct tion is also particularly easy to implement. It can at for example for the different magnification levels interchangeable lenses can be provided or simple optical systems with sliding lenses, for example in two sliding positions op map timally.

Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 5 die Veränderungseinrichtung am proximalen Ende des Übertragungssystems, also am proximalen Ende des Endoskopes vorgesehen. An dieser Stelle sind sowohl op tisch als auch baulich die entsprechenden Einrichtungen am günstig sten anzuordnen und mit Betätigungseinrichtungen von außen be dienbar zu gestalten. Dies trifft gemäß der vorteilhaften Ausgestal tung nach Anspruch 6 auch für die Verschiebeeinrichtung zu. Dabei ist vorteilhaft gemäß Anspruch 7 die Verschiebeeinrichtung proxi mal von der Veränderungseinrichtung vorgesehen, was erhebliche optische Vorteile bietet.Preferably, according to claim 5, the change device at the proximal end of the transmission system, i.e. at the proximal Provided end of the endoscope. At this point both op table and construction the appropriate facilities at the cheapest to arrange and be with actuators from the outside to make it serviceable. This applies in accordance with the advantageous embodiment device according to claim 6 also for the displacement device. Here is advantageous according to claim 7, the displacement device proxi times provided by the change facility, which is significant offers optical advantages.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 8 vorgese hen. Bei einem derartigen Bildfeldwinkel, der vorteilhaft in einer Blickrichtung gemäß Anspruch 9 angeordnet ist, läßt sich der ge samte für den Operateur interessante Bereich, also von "geradeaus nach vorn blickend", bis "seitlich blickend" überstreichen. Es kön nen durch Veränderung der Vergrößerung innerhalb dieses großen Bildfeldwinkels also beispielsweise die dem Operateur von üblichen Endoskopen her bekannten Blickrichtungen "geradeaus", "schräg nach vorn" und "seitlich", mittels geeigneter Vergrößerung und ge eigneter Verschiebung einstellen. Es wird somit ein Endoskop ge schaffen, das ohne Endoskopwechsel alle benötigten Blickwinkel in geeigneter Vergrößerung darstellen kann.The features of claim 8 are also advantageous hen. With such a field of view angle, which is advantageous in a Viewing direction is arranged according to claim 9, the ge entire area of interest to the surgeon, ie from "straight ahead look forward "to" look sideways " by changing the magnification within this large Image field angle, for example, that of the surgeon usual Endoscopes known viewing directions "straight ahead", "oblique to the front "and" to the side ", using a suitable magnification and ge set your own shift. An endoscope is thus used create that all required viewing angles without changing the endoscope can represent a suitable magnification.

Vorteilhaft ist weiterhin gemäß Anspruch 10 das Betrachtungs system, also beispielsweise ein Okular, durch das der Operateur blickt, feststehend angeordnet. Der Operateur muß also bei Änderung der Blickrichtung den Kopf nicht bewegen.The consideration is also advantageous according to claim 10 system, for example an eyepiece through which the surgeon looks fixedly arranged. The surgeon must change do not move your head in the direction you are looking.

Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 11 vorgese hen. Diese Konstruktion läßt sich besonders raumsparend ausbil den, da Verschiebungen nur in Achsrichtung des Endoskopes erfol gen. Außerdem ist diese Konstruktion technisch und optisch sehr einfach und ergibt in allen Schiebestellungen eine gute Abbildungs qualität.The features of claim 11 are advantageous vorese hen. This construction can be particularly space-saving the, since shifts only take place in the axial direction of the endoscope In addition, this construction is technically and optically very simple and gives a good image in all sliding positions quality.

Gemäß Anspruch 12 ist weiterhin vorgesehen, daß das Be trachtungssystem eine Videokamera ist. Mit Hilfe einer Videoka mera läßt sich das von dem Endoskopobjektiv erzeugte Bild je nach Vergrößerung ganz oder in der gewünschten Ausschnittsdarstellung auf einem Videomonitor darstellen. Eine derartige ausschnittsweise Betrachtung könnte zwar auch bei einem herkömmlichen Endoskop über eine entsprechende Ansteuerung des Monitors erfolgen. Eine elektronische Ausschnittsvergrößerung würde aber drastisch die Bildschärfe verringern. Problematisch hieran wäre außerdem, daß zumindest die herkömmlichen Bedienungselemente zur Ansteuerung des Monitors nicht sterilisierbar sind. Der Operateur müßte also gegebenenfalls nach jeder Manipulation eine Sterilisierung seiner Hände durchführen bzw. neue Handschuhe überziehen. Demgegen über besitzt die Erfindung den Vorteil, daß die zur Ausschnittswahl bzw. Vergrößerung erforderlichen Bedienelemente an dem Endo skop angeordnet und mit diesem zusammen sterilisierbar sind. Der Operateur muß daher keine unsterilen bzw. schlecht sterilisierbaren Bedienelemente berühren.According to claim 12 it is further provided that the loading breeding system is a video camera. With the help of a videoka mera the image generated by the endoscope lens can be Enlargement entirely or in the desired detail display on a video monitor. Such a detail Consideration could also be given to a conventional endoscope via appropriate control of the monitor. A electronic enlargement would drastically Reduce sharpness. It would also be problematic that at least the conventional controls for control of the monitor cannot be sterilized. The operator would have to if necessary, sterilize its after each manipulation Carry hands or put on new gloves. Against it The invention has the advantage that the cutout selection or enlargement required controls on the Endo arranged skop and can be sterilized together with this. Of the Surgeon therefore does not have to be non-sterile or difficult to sterilize Touch controls.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 13 vorgesehen. Auf diese Weise kann die Lichtbestrahlung jeweils dem betrachteten Ausschnitt angepaßt werden. Die Beleuchtung nicht betrachteter Gebiete wird vermieden.The features of claim 13 are advantageously provided. In this way, the light irradiation can each considered section can be adjusted. The lighting areas not considered are avoided.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand von mehreren Abbil dungen, die ein Ausführungsbeispiel betreffen, näher erläu tert werden.In the following the invention with reference to several Abbil Applications that relate to an embodiment, explained in more detail be tert.

Fig. 1-3 zeigen einen schematischen Schnitt durch das En doskop in verschiedenen Betriebsstellungen, Fig. 1-3 show a schematic section through the doskop En in different operating positions,

Fig. 1a-3a zeigen den in diesen Betriebsstellungen beobach teten Bildausschnitt. Fig. 1a-3a show the obser ended in these operating positions of the image.

In Fig. 1 ist ein Endoskop 10 dargestellt mit einem Schaft 9 und einem erweiterten proximalen Endbereich 16. Am dista len Ende des Schaftes 9 ist ein Objektiv 11 angeordnet. Am proximalen Endbereich 16 ist seitlich abgewinkelt ein Be trachtungssystem 12 vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel als Videokamera 13 und CCD-Chip 15 ausgebildet ist.In Fig. 1, an endoscope 10 is shown having a shank 9 and a flared proximal end portion 16. At the distal end of the shaft 9 , a lens 11 is arranged. At the proximal end region 16 , a viewing system 12 is angled laterally, which in the exemplary embodiment is designed as a video camera 13 and CCD chip 15 .

Das Objektiv 11 ist als kurzbrennweitiges Weitwinkelobjek tiv mit großem Bildfeldwinkel 25 ausgebildet, der, wie dar gestellt, weit über 100° betragen kann. Winkelhalbierend zum Bildfeldwinkel 25 ist die Blickrichtung 24 dargestellt, die in bezug auf die Achsrichtung des Schaftes 9 des Endo skopes 10 nach schräg vorn gerichtet ist.The lens 11 is designed as a short focal wide-angle lens with a large field angle 25 , which, as shown, can be well over 100 °. Bisecting the field angle 25 , the viewing direction 24 is shown, which is directed obliquely forward with respect to the axial direction of the shaft 9 of the endoscope 10 .

Zur Übertragung des vom Objektiv 11 erzeugten Bildes auf das Betrachtungssystem 12 ist ein optisches Übertragungssy stem 20 vorgesehen. Dieses weist im Schaft 9 des Endoskopes 10 einen Bildleiter 21 auf, der in bekannter Weise als Stablinsensystem oder als Lichtfaserbündel ausgebildet sein kann. Ferner ist ein Linsensystem 22 vorgesehen, dessen mittlere Linse als Schiebelinse 30 in Richtung des daneben dargestellten Doppelpfeiles in Achsrichtung des Endoskopes 10 verschiebbar ist. Ein Prisma 23, an dessen Stelle auch ein einfacher Umlenkspiegel vorgesehen sein kann und das ebenfalls, wie mit einem Doppelpfeil dargestellt, in Achs richtung des Endoskopes 10 verschiebbar ist, bewirkt die Strahlumlenkung aus der Achse des Übertragungssystems 20 auf die Achse des Betrachtungssystems 12.An optical transmission system 20 is provided for transmitting the image generated by the lens 11 to the viewing system 12 . This has an image guide 21 in the shaft 9 of the endoscope 10 , which can be designed in a known manner as a rod lens system or as an optical fiber bundle. Furthermore, a lens system 22 is provided, the middle lens of which can be displaced as a sliding lens 30 in the direction of the double arrow shown next to it in the axial direction of the endoscope 10 . A prism 23 , in the place of which a simple deflecting mirror can also be provided and which, as shown with a double arrow, can also be displaced in the axial direction of the endoscope 10 , causes the beam deflection from the axis of the transmission system 20 to the axis of the viewing system 12 .

Ferner ist ein Lichtleiter 18 vorgesehen, der mit einem Stutzen 17 an ein von einer nicht dargestellten Lichtquelle her zugeführtes Lichtleiterkabel angeschlossen werden kann. Der Lichtleiter 18 kann in üblicher Weise als Glasfaserbün del ausgebildet sein und beleuchtet von seinem distalen Ende her den Bildfeldwinkel 25.Furthermore, a light guide 18 is provided which can be connected with a socket 17 to a light guide cable supplied from a light source, not shown. The light guide 18 can be designed in the usual way as a glass fiber bundle and illuminates the field angle 25 from its distal end.

In der in Fig. 1 dargestellten Einstellung des Endoskopes 10 wird ein im Bildfeldwinkel 25 angeordnetes Objekt 19 auf ein Bild 19′ auf dem CCD-Chip 15 abgebildet. Das Objekt und das Bild sind in üblicher Weise als Pfeile dargestellt.In the setting of the endoscope 10 shown in FIG. 1, an object 19 arranged in the field angle 25 is imaged on an image 19 'on the CCD chip 15 . The object and the image are shown in the usual way as arrows.

Es ist eine Veränderungseinrichtung zur Veränderung der Ge samtbrennweite des Endoskopes 10 vorgesehen, die im Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 1 im wesentlichen aus der Schiebe linse 30 besteht sowie aus zugehörigen, nicht dargestellten Schiebeeinrichtungen, mit denen diese Linse von außen her zur Verschiebung in Achsrichtung des Endoskopes 10 betätig bar ist. In Fig. 1 ist die Schiebelinse 30 so eingestellt, daß, wie der Vergleich des Objektes 19 mit dem Bild 19′ zeigt, der CCD-Chip 15 den gesamten Bildfeldwinkel 25 be trachtet. Fig. 1a zeigt zum Vergleich das rechteckige Seh feld des CCD-Chips 15 und den Bildfeldwinkel 25.There is a change device for changing the total focal length of the endoscope 10 is provided, which in the exemplary embodiment of FIG. 1 consists essentially of the sliding lens 30 and associated, not shown sliding devices with which this lens from the outside for displacement in the axial direction of the Endoscope 10 is actuated bar. In Fig. 1, the sliding lens 30 is set so that, as the comparison of the object 19 with the image 19 'shows, the CCD chip 15, the entire field angle 25 be considered. Fig. 1a shows for comparison the rectangular field of view of the CCD chip 15 and the field angle 25th

Fig. 2 zeigt wiederum das Endoskop 10 der Fig. 1. Die Schiebelinse 30 ist jedoch in Pfeilrichtung nach oben ver schoben. Dadurch hat sich die Gesamtbrennweite des Endosko pes 10 im Sinne einer Bildvergrößerung verändert. Es ergibt sich ein kleinerer scheinbarer Bildfeldwinkel 25′. Das Bild 19′ des Objektes 19 ist stark vergrößert und vom CCD-Chip 15 nur ausschnittsweise betrachtet. Fig. 2a zeigt wiederum den nun relativ kleinen, vom CCD-Chip 15 betrachteten Aus schnittsbereich im Bildfeldwinkel 25. Da ansonsten nichts verändert wurde, liegt der betrachtete Ausschnitt, also der kleinere scheinbare Bildfeldwinkel 25′, in der Mitte des tatsächlichen Bildfeldwinkels 25 des Objektives 11. Fig. 2 again shows the endoscope 10 of FIG. 1. The sliding lens 30 is, however, pushed ver up in the direction of the arrow. As a result, the overall focal length of the Endosko pes 10 has changed in the sense of an image enlargement. The result is a smaller apparent field angle 25 '. The image 19 'of the object 19 is greatly enlarged and only partially viewed from the CCD chip 15 . FIG. 2a in turn shows the now relatively small cut-out area in the field of view angle 25 viewed by the CCD chip 15 . Since nothing else has been changed, the section under consideration, i.e. the smaller apparent field angle 25 ', lies in the middle of the actual field angle 25 of the lens 11 .

Fig. 3 zeigt das Endoskop 10 in Einstellung der Schiebe linse 30 gemäß Fig. 2. Der scheinbare Bildfeldwinkel 25′′ entspricht in seinem Winkeldurchmesser dem des scheinbaren Bildfeldwinkels 25′ gemäß Fig. 2. Fig. 3 shows the endoscope 10 in the setting of the sliding lens 30 according to FIG. 2. The apparent field angle 25 '' corresponds in its angular diameter to that of the apparent field angle 25 'according to FIG. 2nd

In der Darstellung der Fig. 3 ist jedoch eine Verschiebe einrichtung betätigt, die im wesentlichen aus dem Prisma 23 und zugehörigen, nicht dargestellten, von außen betätigba ren Schiebeeinrichtungen besteht. Wie die Fig. 3 zeigt, ist das Prisma 23 in Pfeilrichtung gegenüber seiner Lage in den Fig. 1 und 2 verschoben. Dadurch hat sich der scheinbare Bildfeldwinkel 25′′ mit seiner Blickrichtung 24′ gegenüber der Blickrichtung 24 winkelverschoben. Fig. 3a zeigt, daß der vom CCD-Chip 15 betrachtete Ausschnitt im Bildfeldwin kel 25 des Objektives 11 nach unten verschoben ist. Das Ob jekt 19 wird wiederum als Bild 19′ stark vergrößert wie gemäß Fig. 2, jetzt aber auch verschoben auf den CCD-Chip 15 abgebildet.In the illustration of Fig. 3, however, actuates a displacement device, which essentially consists of the prism 23 and, not shown, associated externally betätigba ren shifters. As shown in FIG. 3, the prism 23 is displaced in the direction of the arrow relative to its position in FIGS. 1 and 2. As a result, the apparent field angle 25 '' with its viewing direction 24 'relative to the viewing direction 24 has shifted angle. Fig. 3a shows that the section viewed by the CCD chip 15 in the image field angle 25 of the lens 11 is shifted downward. The object 19 is in turn greatly enlarged as image 19 'as shown in FIG. 2, but now also shifted onto the CCD chip 15 .

Wie Fig. 3a weiter zeigt, kann der Bildfeldwinkel durch entsprechende Verschiebung des Prismas 23 in anderer Richtung auch nach oben in die gestrichelte Lage gebracht werden.As FIG. 3a further shows, the image field angle can also be brought upwards into the dashed position by correspondingly shifting the prism 23 in another direction.

Durch Vergleich der Figuren ergibt sich, daß mit der im we sentlichen durch die Schiebelinse 30 des Linsensystems 22 gebildete Veränderungseinrichtung der scheinbare, also vom CCD-Chip 15 erfaßte Bildfeldwinkel vergrößert (25) oder verkleinert (25′ bzw. 25′′) werden kann. Dadurch ergibt sich eine Veränderung der Vergrößerung, wie der Vergleich der jeweils dargestellten Objekte und Bilder zeigt. Mit der Verschiebeeinrichtung, im wesentlichen gebildet durch das verschiebbare Prisma 23, kann bei stärkerer Vergrößerung der betrachtete Ausschnittsbereich im gesamt verfügbaren Bildfeldwinkel 25 des Objektives 11 hin- und hergeschoben werden.By comparing the figures, it can be seen that with the change device essentially formed by the sliding lens 30 of the lens system 22 , the apparent field angle, ie detected by the CCD chip 15, can be increased ( 25 ) or reduced ( 25 'or 25 '') . This results in a change in the magnification, as the comparison of the objects and images shown shows. With the displacement device, essentially formed by the displaceable prism 23 , the viewed cutout region can be moved back and forth in the total available field of view angle 25 of the objective 11 when the magnification is greater.

Mit der dargestellten Ausführung, bei der die Verschiebeeinrichtung nur eine axiale Verschiebung des Prismas 23 zuläßt, läßt sich die Blickrichtung 24, 24′ in der Zeichnungsebene verschieben. Damit lassen sich für das Endoskop 10 unterschiedliche Blickrichtungen einstellen, also beispielsweise gerade nach vorn, schräg nach vorn oder rechtwinklig zur Seite. Für den Betrachter entsteht dabei der Eindruck, als habe er ein geradeaus blickendes Endoskop durch ein schräg oder seitlich blickendes Endoskop ersetzt.With the embodiment shown, in which the displacement device only allows an axial displacement of the prism 23 , the viewing direction 24 , 24 'can be moved in the plane of the drawing. In this way, different viewing directions can be set for the endoscope 10 , for example, straight ahead, diagonally forward or at right angles to the side. The viewer gets the impression that he has replaced an endoscope looking straight ahead with an endoscope looking obliquely or sideways.

Mit der dargestellten Veränderungseinrichtung, im wesentli chen bestehend aus der Schiebelinse 30, läßt sich die Ver größerung kontinuierlich einstellen. Anstelle einer Schie belinse 30 lassen sich auch auswechselbare Linsen unter schiedlicher Brennweite einsetzen, mit denen stufenweise die Vergrößerung verändert werden kann. Außerdem läßt sich der Antrieb der Schiebelinse 30 so gestalten, daß nur be stimmte, beispielsweise zwei unterschiedliche Vergröße rungsstufen einsetzbar sind.With the change device shown, in Chen wesentli consisting of the sliding lens 30 , the Ver can be adjusted continuously. Instead of a sliding lens 30 , interchangeable lenses with different focal lengths can also be used, with which the magnification can be changed in stages. In addition, the drive of the sliding lens 30 can be designed so that only certain, for example, two different magnification stages can be used.

Zwischen der Veränderungseinrichtung und der Schiebeein richtung ist vorteilhaft eine Koppelung derart vorgesehen, daß bei eingestellter kleinster Vergrößerung (Fig. 1), wenn also der gesamte Bildfeldwinkel 25 des Objektives 11 be trachtet wird, die Schiebeeinrichtung das Prisma 23 in die in Fig. 1 dargestellte Position bringt, bei der die schein bare Blickrichtung mit der Blickrichtung 24 des Objektivs 11 übereinstimmt. Dann betrachtet, wie Fig. 1a zeigt, der CCD-Chip 15 den gesamten Bildwinkel 25 des Objektives 11.A coupling is advantageously provided between the changing device and the sliding device in such a way that when the smallest magnification is set ( FIG. 1), if the entire field angle 25 of the lens 11 is sought, the sliding device the prism 23 into that shown in FIG. 1 Brings position in which the apparent direction of view coincides with the direction of view 24 of the lens 11 . Then, as FIG. 1 a shows, the CCD chip 15 looks at the entire image angle 25 of the objective 11 .

Gegenüber der dargestellten Ausführungsform sind im Rahmen der Erfindung Varianten möglich.Compared to the illustrated embodiment are in the frame Variants of the invention possible.

So ist es möglich, die relative Verschiebung des Bildes gegenüber dem Betrachtungssystem, also die Verschiebung der scheinbaren Blickrichtung, bei feststehendem Prisma 23 durch eine Verschiebung des CCD-Chips 15 zu erzielen.It is thus possible to achieve the relative shift of the image with respect to the viewing system, that is to say the shift in the apparent direction of view, with a fixed prism 23 by shifting the CCD chip 15 .

Ferner kann das Endoskop auch in gerader Bauart derart vor gesehen sein, daß das Betrachtungssystem 12 in der Endosko pachse am proximalen Ende des Endbereiches 16 des Endoskopes 10, vorgesehen ist. Dabei kann die Verschiebe einrichtung geeignete, den Strahlengang seitlich verschie bende Einrichtungen aufweisen oder Einrichtungen zur seit lichen Verschiebung der Kamera.Furthermore, the endoscope can also be seen in a straight design in such a way that the viewing system 12 is provided in the endoscope axis at the proximal end of the end region 16 of the endoscope 10 . The shifting device can have suitable devices which laterally shift the beam path or devices for shifting the camera since.

Anstelle einer Kamera kann auch ein normales Okular zur Be trachtung mit dem Auge vorgesehen sein.Instead of a camera, a normal eyepiece can also be used should be provided with the eye.

Schließlich kann der Lichtleiter gegenüber dem im Ausfüh rungsbeispiel dargestellten Lichtleiter 18 in vorteilhafter Weise dahingehend variiert werden, daß Einrichtungen vorge sehen sind, mit denen sein Abstrahlwinkel und seine Ab strahlrichtung dem von der Veränderungseinrichtung und der Verschiebeeinrichtung jeweils vorgegebenen betrachteten Ausschnitt angepaßt werden. Dazu können ähnliche Einrich tungen vorgesehen sein, wie sie in der dargestellten Aus führungsform zur Beeinflussung der Bildübertragung vorgese hen sind.Finally, the light guide can be varied in relation to the light guide 18 shown in the exemplary embodiment in such a way that devices are provided with which its radiation angle and its direction of radiation can be adapted to the section considered by the changing device and the displacement device. For this purpose, similar facilities can be provided as they are provided in the illustrated embodiment for influencing the image transmission.

Claims

1. Endoscope ( 10 ) with a lens ( 11 ) at its distal end, a viewing system ( 12 ) provided in the region of its proximal end, an image between the lens ( 11 ) and the viewing system ( 12 ) via the transmission system ( 20 ) and a change device ( 30 ) for changing the overall magnification of the endoscope ( 10 ), the viewing system ( 12 ) being able to capture the image ( 19 ′) at the smallest magnification completely and in sections in a higher magnification range, characterized in that a displacement device device ( 23 ) is provided with which the viewing system ( 12 ) and an end piece (prism 23 ) of the transmission system ( 20 ) located towards this can be displaced relative to one another essentially parallel to the image plane (CCD chip 15 ).

2. Endoscope according to claim 1, characterized in that the changing device ( 30 ) and the Verschiebeeinrich device ( 23 ) are motion-coupled in such a way that when setting the smallest magnification on the changing device ( 30 ), the displacement device ( 23 ) automatically coaxial to the End piece of the viewing system ( 12 ) is directed from.

3. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the changing device ( 30 ) is designed to be continuously adjustable.

4. Endoscope according to one of claims 1 or 2, characterized in that the changing device ( 30 ) is designed for adjustment between at least two fixed magnification stages.

5. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the changing device ( 30 ) is arranged at the proximal end of the transmission system ( 20 ).

6. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement device ( 23 , 30 ) at the proximal end of the transmission system ( 20 ) is arranged.

7. Endoscope according to claims 5 and 6, characterized in that the displacement device ( 23 ) between the changing device ( 30 ) and the viewing system ( 12 ) is arranged.

8. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the lens ( 11 ) is a Weitwin lens with an angle of view ( 25 ) of at least 100 °.

9. Endoscope according to claim 8, characterized in that the viewing direction ( 24 ) of the lens ( 11 ) is directed obliquely forward.

10. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the viewing system ( 12 ) is arranged stationary.

11. Endoscope according to claim 10, characterized in that as a displacement device in the longitudinal direction of the endoscope ( 10 ) displaceable beam deflection device ( 23 ) is seen before, the image generated by the lens ( 19 ') on a side at the proximal end region ( 16 ) of the endoscope ( 10 ) arranged viewing system ( 12 ).

12. Endoscope according to one of the preceding claims, characterized in that the viewing system ( 12 ) is designed as a video camera ( 13 ).

13. Endoscope according to one of the preceding claims with egg nem light guide for illuminating the image field angle, characterized in that the light guide ( 18 ) is equipped with devices for changing the beam angle and / or the beam direction, which with the change device ( 30 ) or the displacement device ( 23 ) are coupled in such a way that in each case the cutout area detected by the viewing system ( 12 ) is illuminated.