WO2020048753A1 - Stereoendoskop - Google Patents

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WO2020048753A1
WO2020048753A1 PCT/EP2019/071937 EP2019071937W WO2020048753A1 WO 2020048753 A1 WO2020048753 A1 WO 2020048753A1 EP 2019071937 W EP2019071937 W EP 2019071937W WO 2020048753 A1 WO2020048753 A1 WO 2020048753A1
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WO
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lens
section
distal
proximal
diaphragm
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Application number
PCT/EP2019/071937
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jianxin Zhao
Original Assignee
Olympus Winter & Ibe Gmbh
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Publication date
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00193—Optical arrangements adapted for stereoscopic vision
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
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    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G02B23/243—Objectives for endoscopes
    • G—PHYSICS
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/143—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces

Definitions

  • the invention relates to a stereo endoscope with a lateral viewing direction, with a
  • the lens having the following: a distal lens section, in which
  • Beam paths of a right partial image and a left partial image run through common optical components; a proximal objective section in which the beam paths of the right partial image and the left partial image run through separate optical components; and a transition section in which the beam paths of the right and left partial images emerging from the distal objective section at an angle to one another are aligned parallel to one another; being the distal
  • Objective section comprises a, preferably meniscus-shaped, first lens and a prism assembly arranged proximal to the first lens; the transition section comprises a second lens and a diaphragm; and wherein the proximal lens section is rotatable relative to the distal lens section
  • Endoscopes are used to view areas that are difficult to access, such as the body cavities of a human or animal patient or the interior of technical systems.
  • they have an elongated shaft which is introduced into the cavity of interest through an opening which is present or which has been created for the examination.
  • At the distal end of the shaft there is an objective for taking an image of objects located in the cavity
  • endoscopes In order to be able to observe a larger area, endoscopes often have a lateral viewing direction, that is to say which deviates from the longitudinal axis of the shaft. This direction of view can be rotated around the longitudinal axis of the shaft by turning the endoscope.
  • stereo endoscopes have been used increasingly, i.e. endoscopes that record two partial images from slightly different viewing angles. These partial images are then displayed using suitable technical means so that a user perceives a three-dimensional image of an observed object.
  • the lens of stereo endoscopes usually has a distal lens section, in which beams of a right partial image and a left partial image run through common optical components.
  • This design makes it possible to manufacture the optical components of the distal objective section with a large diameter, which is necessary for high image resolution, in particular with a large aperture angle.
  • the distal objective section generally has a preferably meniscus-shaped first Lens and a prism assembly, through which the side viewing direction is realized.
  • the beams of the right partial image and the left partial image emerge from the distal objective section at an angle to one another. As for the forwarding of the
  • the distal objective section is followed by a transition section in which the beams are aligned parallel to one another.
  • the transition section usually comprises a second lens and one between the second lens and the prism assembly
  • Sub-images are now imaged in a proximal lens section to the respective sub-images.
  • the beams of the right partial image and the left partial image run through separate optical components.
  • Corresponding endoscopes are therefore designed such that only the distal objective section rotates, while the proximal objective section maintains its position.
  • the alignment of the diaphragm which has separate diaphragm openings for the beams of the partial images, must remain constant with respect to the proximal objective section.
  • the second lens is located between the proximal lens section and the diaphragm, this also does not rotate when the viewing direction of the endoscope is rotated.
  • the exact alignment of the first and the second lens with each other has a major influence on the imaging quality and is therefore often customized when an endoscope is installed.
  • a relative rotatability between the first and the second lens always results in a position tolerance caused by the play of the rotary bearing, which cannot be compensated for by a single adjustment.
  • the clearance of the bearing can be reduced by means of a correspondingly tight tolerance, but this significantly increases the manufacturing costs for the lens.
  • An alternative solution is to arrange the diaphragm between the second lens and the proximal lens section so that the second lens can be rotated together with the distal lens section while the diaphragm and the proximal lens section remain in position. Due to the corresponding displacement of the diaphragm, the beam path of the lens must be designed differently, the beam diameter in the distal lens section being increased. As a result, the free cross section of the optical components of the distal objective section must be increased, which leads to an increased space requirement and also to increased manufacturing costs.
  • a stereo endoscope with a lateral viewing direction, with an elongated shaft and a lens arranged at the distal end of the shaft, the lens having the following: a distal
  • the distal lens section is one, preferably
  • Prism assembly includes; the transition section comprises a second lens and a diaphragm; and the proximal lens section opposite the distal
  • Lens section is rotatable, which is further developed in that the second lens rotation test is arranged to the distal lens section, and that the diaphragm between the prism assembly and the second lens rotation test is arranged to the proximal lens section.
  • a connection between the second lens and the distal objective section or a connection between the diaphragm and the proximal objective section can be arranged in the region of the optical axis of the second lens.
  • the invention makes use of the knowledge that the beams of the partial images only pass the second lens in its edge area, while an area around the optical axis of the second lens is not used for the imaging. This central area of the second lens can therefore be used for one of the connections mentioned.
  • the diaphragm can be designed in a ring shape with a central bore, and the second lens and the distal objective section can be connected via a holding element which extends through the central bore of the diaphragm.
  • the holding element thus ensures a positionally secure connection between the second lens and the distal objective section, while the diaphragm can rotate freely around the holding element.
  • a rotationally fixed connection of the diaphragm to the proximal objective section can be provided outside the second lens, that is, encompassing it.
  • the holding element can on the one hand with the
  • the holding element can be glued to the prism assembly and / or the second lens. Likewise, the holding element can be made in one piece with the prism assembly or the second lens.
  • the second lens can have a central bore, and the proximal objective section and the diaphragm can be over one
  • Holding element connected, which extends through the central bore of the second lens.
  • Objective section are made in the outer region of the second lens, while the rotationally fixed connection of the diaphragm to the proximal lens section is made by the holding element penetrating the second lens.
  • the holding element can be glued, screwed, welded or to the diaphragm and / or the proximal objective section be soldered.
  • the holding element can be made in one piece with the diaphragm or the proximal objective section.
  • Fig. 1 a stereo endoscope
  • FIG. 1 shows a stereo endoscope 1 with a main body 2 and an elongated shaft 3.
  • An objective 4 is arranged in the distal section of the shaft 3.
  • the shaft 3 is closed at the distal end by a window 5.
  • a supply and signal cable 8 is used to connect the stereo endoscope 1 to a light source (not shown) and an image processing device (also not shown).
  • finger switches 7, 8 are provided, via which the stereo endoscope 1 and possibly the light source and / or the image processing device can be controlled.
  • the stereo endoscope 1 has a lateral viewing direction, i.e. the viewing direction of the stereo endoscope 1, represented by the arrow 9, deviates from a longitudinal axis 10 of the stereo endoscope 1.
  • FIG. 2 shows a possible construction of the objective 4 of the stereo endoscope 1.
  • a meniscus-shaped first lens 102 and a prism assembly 103 are arranged behind a spherically curved window 101.
  • the first lens 102 and the prism assembly 103 form a distal objective section
  • the prism assembly 103 serves to deflect the viewing direction of the stereo endoscope 1 laterally.
  • it consists of 3 individual prisms 104, 105, 108, at the interfaces of which the beam path is deflected several times by total reflection.
  • the distal lens section is followed by a transition section, which comprises an aperture 110 and a second lens 11.
  • the diaphragm 110 has two diaphragm openings 112, 111 for the beams of the left and right partial images, which are indicated by their center rays 115, 118.
  • the beams of the left and right partial images are aligned in parallel by the second lens 11.
  • the transition section of the lens is followed by a proximal lens section in which the beams of the left and right partial images are guided through separate optical elements.
  • the beam of rays on the left partial image runs through three lenses 120, 121, 122, of which lenses 121 and 122 form a cemented doublet! are executed.
  • the beam of rays of the right partial image accordingly runs through lenses 120 ', 12T, 122'.
  • known optical image guides can be used to transmit the partial images to an eyepiece.
  • the distal objective section In order to rotate the viewing direction of the stereo endoscope 1 about its longitudinal axis 10, the distal objective section can be rotated about the longitudinal axis 10. In order to maintain the horizontal position and the parallax plane of the image, the proximal may
  • a holding element 130 is provided in the central region of the second lens, that is to say in the region of the optical axis of the second lens, which firmly connects the second lens to the distal objective section, here to prism 108.
  • the holding element 130 can be a short rod-shaped element which is connected, for example glued, to the prism 108 on the one hand and to the second lens 1 1 1 on the other hand.
  • the holding element 130 can also be embodied in one piece either with the prism 108 or with the second lens 11 1.
  • the holding element 130 extends through a central hole in the diaphragm 110, so that the diaphragm can rotate freely between the prism 108 and the second lens 11.
  • the proximal lens section is now held in place by known means. These means can include, for example, a rotating ring arranged on the main body, the alignment of which is transmitted to the proximal lens section via a magnetic coupling
  • Rotary driver 131 connected to the diaphragm 110, so that the diaphragm 110 also remains aligned with the proximal objective section when the distal objective section and the second lens 11 are rotated.
  • FIG. 3 shows a further possible construction of the objective 4, the corresponding components being provided with a reference number increased by 100 and not being explained again in detail.
  • the second lens 211 has a central bore 240.
  • a holding element 241 extends between the diaphragm 210 and the proximal one
  • the holding element 241 is firmly connected to the diaphragm 210 and the proximal lens section, for example by screwing, soldering, welding or gluing.
  • the holding element 241 can be embodied in one piece either with the diaphragm 210 or with the proximal objective section.
  • the second lens 211 is firmly connected to the distal lens section via a fastening element 242, which is shown in simplified form.
  • the fastening element 242 can, for example, be a cylindrical or partially cylindrical socket.
  • the holding elements 130, 241 are each located in the region of the optical axis of the second lens 111, 21 1. This is possible because the beam paths of the left and right partial images only pass through the outer region of the second Lens 11 1, 211 run while the central area is not used optically.

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Abstract

Es wird ein Stereoendoskop mit seitlicher Blickrichtung vorgestellt, mit einem langgestreckten Schaft (3) sowie einem am distalen Ende des Schafts (3) angeordneten Objektiv (4), wobei das Objektiv (4) folgendes aufweist: einen distalen Objektivabschnitt, in welchem Strahlengänge (115,116,215,216) eines rechten Teilbildes und eines linken Teilbildes durch gemeinsame optische Bauelemente (101,102,103,104,105,106,201,202,203,204,205,206) verlaufen; einen proximalen Objektivabschnitt, in welchem die Strahlengänge (115,116,215,216) des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes durch separate optische Bauelemente (120, 120', 121, 121', 122, 122', 220, 220', 221, 221', 222, 222') verlaufen; und einen Übergangsabschnitt, in welchem die unter einem Winkel zueinander aus dem distalen Objektivabschnitt austretenden Strahlengänge (115,116,215,216) des rechten und des linken Teilbildes parallel zueinander ausgerichtet werden; wobei der distale Objektivabschnitt eine, vorzugsweise meniskusförmige, erste Linse (102,202) und eine proximal zu der ersten Linse angeordnete Prismenbaugruppe (103,203) umfasst; der Übergangsabschnitt eine zweite Linse (111,211) und eine Blende (110,210) umfasst; und wobei der proximale Objektivabschnitt gegenüber dem distalen Objektivabschnitt verdrehbar ist. Das Stereoendoskop zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Linse (111,211) drehfest zum distalen Obektivabschnitt angeordnet ist, und dass die Blende (110,210) zwischen der Prismenbaugruppe (103,203) und der zweiten Linse (111,211) drehfest zum proximalen Objektivabschnitt angeordnet ist.

Description

Stereoendoskop
Die Erfindung betrifft ein Stereoendoskop mit seitlicher Blickrichtung, mit einem
langgestreckten Schaft sowie einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, wobei das Objektiv folgendes aufweist: einen distalen Objektivabschnitt, in welchem
Strahlengänge eines rechten Teilbildes und eines linken Teilbildes durch gemeinsame optische Bauelemente verlaufen; einen proximalen Objektivabschnitt, in welchem die Strahlengänge des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes durch separate optische Bauelemente verlaufen; und einen Übergangsabschnitt, in welchem die unter einem Winkel zueinander aus dem distalen Objektivabschnitt austretenden Strahlengänge des rechten und des linken Teilbildes parallel zueinander ausgerichtet werden; wobei der distale
Objektivabschnitt eine, vorzugsweise meniskusförmige, erste Linse und eine proximal zu der ersten Linse angeordnete Prismenbaugruppe umfasst; der Übergangsabschnitt eine zweite Linse und eine Blende umfasst; und wobei der proximale Objektivabschnitt gegenüber dem distalen Objektivabschnitt verdrehbar ist
Endoskope werden eingesetzt, um schwer zugängliche Bereiche einzusehen, beispielsweise Körperhöhlen eines menschlichen oder tierischen Patienten oder das Innere technischer Anlagen. Sie weisen dazu einen langgestreckten Schaft auf, welcher durch eine vorhandene oder für die Untersuchung erzeugte Öffnung in den interessierten Hohlraum eingeführt wird. Am distalen Ende des Schafts befindet sich ein Objektiv zur Aufnahme eines Bilds von in dem Hohlraum befindlichen Objekten
Um einen größeren Bereich beobachten zu können, weisen Endoskope oft eine seitliche, also von der Längsachse des Schafts abweichende, Blickrichtung auf. Diese Blickrichtung kann durch Drehen des Endoskops um die Längsachse des Schafts rotiert werden.
Seit einiger Zeit werden vermehrt Stereoendoskope eingesetzt, also Endoskope, welche zwei Teilbilder unter leicht abweichenden Blickwinkeln aufnehmen. Diese Teilbilder werden dann unter Einsatz geeigneter technischer Mittel so dargestellt, dass ein Benutzer ein dreidimensionales Bild eines beobachteten Objekts wahrnimmt.
Das Objektiv von Stereoendoskopen weist zumeist einen distalen Objektivabschnitt auf, in welchem Strahlenbündel eines rechten Teilbildes und eines linken Teilbildes durch gemeinsame optische Bauelemente verlaufen. Diese Bauweise ermöglicht es, die optischen Bauelemente des distalen Objektivabschnitts mit großem Durchmesser zu fertigen, was für eine hohe Bildauflösung insbesondere bei großem Öffnungswinkel erforderlich ist. Der distale Objektivabschnitt weist dabei in der Regel eine vorzugsweise meniskusförmige erste Linse sowie eine Prismenbaugruppe auf, durch welche die seitliche Blickrichtung realisiert ist.
Aus dem distalen Objektivabschnitt treten die Strahlenbündel des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes unter einem Winkel zueinander aus. Da für die Weiterleitung der
Strahlenbündel ein paralleler Verlauf technisch einfacher zu realisieren ist, schließt sich an den distalen Objektivabschnitt ein Übergangsabschnitt an, in welchem die Strahlenbündel parallel zueinander ausgerichtet werden. Der Übergangsabschnitt umfasst dazu zumeist eine zweite Linse sowie eine zwischen der zweiten Linse und der Prismenbaugruppe
angeordnete Blende.
Die nun parallel verlaufenden Strahlenbündel des rechten Teilbildes und des linken
Teilbildes werden nun in einem proximalen Objektivabschnitt zu den jeweiligen Teilbildern abgebildet. In dem proximalen Objektivabschnitt verlaufen die Strahlenbündel des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes durch separate optische Bauelemente. Ein
entsprechendes Objektiv ist in der DE102013215422A1 beschrieben.
Bei einer Drehung des Endoskops um die Längsachse des Schafts ist es wichtig, sowohl die Horizontlage der Teilbilder als auch die durch die optischen Achsen des proximalen
Objektivabschnitts aufgespannte Parallaxenebene konstant zu halten. Andernfalls kann die dreidimensionale Wiedergabe der Bilder und/oder die Orientierung eines Benutzers in diesen Bildern erschwert werden. Daher sind entsprechende Endoskope so ausgeführt, dass sich nur der distale Objektivabschnitt dreht, während der proximale Objektivabschnitt seine Lage beibehält. Hierbei muss die Ausrichtung der Blende, welche für die Strahlenbündel der Teilbilder separate Blendenöffnungen aufweist, zu dem proximalen Objektivabschnitt konstant bleiben.
Da sich die zweite Linse zwischen dem proximalen Objektivabschnitt und der Blende befindet, dreht sich diese bei einer Drehung der Blickrichtung des Endoskops ebenfalls nicht mit.
Dies ist jedoch hinsichtlich der Abbildungsqualität des Objektivs nachteilig.
Die genaue Ausrichtung der ersten und der zweiten Linse zueinander hat einen großen Einfluss auf die Abbildungsqualität und wird daher oft bei der Montage eines Endoskops individuell abgepasst. Eine relative Drehbarkeit zwischen der ersten und der zweiten Linse bedingt jedoch stets eine durch das Spiel der Drehlagerung verursachte Lagetoleranz, welche nicht durch einmalige Justierung ausgeglichen werden kann. Zwar lässt sich das Spiel der Lagerung durch entsprechend enge Tolerierung reduzieren, hierdurch werden jedoch die Fertigungskosten für das Objektiv signifikant erhöht.
Eine alternative Lösung besteht darin, die Blende zwischen der zweiten Linse und dem proximalen Objektivabschnitt anzuordnen, so dass die zweite Linse zusammen mit dem distalen Objektivabschnitt gedreht werden kann, während die Blende und der proximale Objektivabschnitt ihre Lage beibehalten. Durch die entsprechende Verlagerung der Blende muss der Strahlengang des Objektivs allerdings anders ausgelegt werden, wobei die Strahldurchmesser im distalen Objektivabschnitt erhöht werden. Dadurch muss der freie Querschnitt der optischen Bauteile des distalen Objektivabschnitts erhöht werden, was zu einem erhöhten Platzbedarf und ebenfalls zu erhöhten Herstellkosten führt.
Es besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, ein Stereoendoskop mit seitlicher Blickrichtung bereitzustellen, welches hinsichtlich der beschriebenen Problematik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Stereoendoskop mit seitlicher Blickrichtung, mit einem langgestreckten Schaft sowie einem am distalen Ende des Schafts angeordneten Objektiv, wobei das Objektiv folgendes aufweist: einen distalen
Objektivabschnitt, in welchem Strahlengänge eines rechten Teilbildes und eines linken Teilbildes durch gemeinsame optische Bauelemente verlaufen; einen proximalen
Objektivabschnitt, in welchem die Strahlengänge des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes durch separate optische Bauelemente verlaufen; und einen Übergangsabschnitt, in welchem die unter einem Winkel zueinander aus dem distalen Objektivabschnitt
austretenden Strahlengänge des rechten und des linken Teilbildes parallel zueinander ausgerichtet werden; wobei der distale Objektivabschnitt eine, vorzugsweise
meniskusförmige, erste Linse und eine proximal zu der ersten Linse angeordnete
Prismenbaugruppe umfasst; der Übergangsabschnitt eine zweite Linse und eine Blende umfasst; und wobei der proximale Objektivabschnitt gegenüber dem distalen
Objektivabschnitt verdrehbar ist, welches dadurch weitergebildet ist, dass die zweite Linse drehtest zum distalen Objektivabschnitt angeordnet ist, und dass die Blende zwischen der Prismenbaugruppe und der zweiten Linse drehtest zum proximalen Objektivabschnitt angeordnet ist.
Durch diese Lösung kann auf eine die Abbildungsqualität beeinträchtigende Drehung der zweiten Linse gegenüber der ersten Linse verzichtet werden, während gleichzeitig der kompakte Aufbau des Objektivs mit der Blende zwischen der zweiten Linse und der
Prismenbaugruppe beibehalten werden kann. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann eine Verbindung zwischen der zweiten Linse und dem distalen Objektivabschnitt oder eine Verbindung zwischen der Blende und dem proximalen Objektivabschnitt im Bereich der optischen Achse der zweiten Linse angeordnet sein.
Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zu Nutze, dass die Strahlenbündel der Teilbilder die zweite Linse lediglich in deren Randbereich passieren, während ein Bereich um die optische Achse der zweiten Linse für die Abbildung nicht verwendet wird. Dieser zentrale Bereich der zweiten Linse kann daher für eine der genannten Verbindungen verwendet werden.
In einer möglichen Umsetzung der Erfindung kann die Blende ringförmig mit einer zentralen Bohrung ausgeführt sein, und die zweite Linse und der distale Objektivabschnitt können über ein Halteelement verbunden sein, welches sich durch die zentrale Bohrung der Blende erstreckt.
Durch das Halteelement ist somit eine lagesichere Verbindung zwischen der zweiten Linse und dem distalen Objektivabschnitt gewährleistet, während die Blende sich frei um das Halteelement drehen kann. Eine drehfeste Verbindung der Blende mit dem proximalen Objektivabschnitt kann außerhalb der zweiten Linse, also diese umgreifend, vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Ausführung kann das Halteelement einerseits mit der
Prismenbaugruppe und andererseits mit der zweiten Linse verbunden sein. Dabei kann das Halteelement mit der Prismenbaugruppe und/oder der zweiten Linse verklebt sein. Ebenso kann das Halteelement einstückig mit der Prismenbaugruppe oder der zweiten Linse ausgeführt sein.
In einer alternativen Umsetzung der Erfindung kann die zweite Linse eine zentrale Bohrung aufweisen, und der proximale Objektivabschnitt und die Blende können über ein
Halteelement verbunden sein, welches sich durch die zentrale Bohrung der zweiten Linse erstreckt.
In diesem Fall kann eine lagesichere Verbindung der zweiten Linse mit dem distalen
Objektivabschnitt im Außenbereich der zweiten Linse hergestellt werden, während die drehfeste Verbindung der Blende mit dem proximalen Objektivabschnitt durch das die zweite Linse durchdringende Halteelement hergestellt ist. Dabei kann das Halteelement mit der Blende und/oder dem proximalen Objektivabschnitt verklebt, verschraubt, verschweißt oder verlötet sein. Ebenso kann das Halteelement einstückig mit der Blende oder dem proximalen Objektivabschnitt ausgeführt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger exemplarischer Darstellungen näher erläutert. Dabei dient diese Darstellung lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung, ohne den Erfindungsgedanken einzuschränken.
Es zeigen:
Fig.1 : ein Stereoendoskop,
Fig.2: ein Objektiv eines Stereoendoskops in einer ersten Ausführung,
Fig 3: ein Objektiv eines Stereoendoskops in einer weiteren Ausführung
Figur 1 zeigt ein Stereoendoskop 1 mit einem Hauptkörper 2 und einem langgestreckten Schaft 3 Im distalen Abschnitt des Schafts 3 ist ein Objektiv 4 angeordnet. Der Schaft 3 wird am distalen Ende von einem Fenster 5 abgeschlossen.
Ein Versorgungs- und Signalkabel 8 dient dazu, das Stereoendoskop 1 mit einer nicht dargestellten Lichtquelle und einem ebenfalls nicht dargestellten Bildverarbeitungsgerät zu verbinden.
Am Hauptkörper 2 des Stereoendoskops 1 sind Fingerschalter 7,8 vorgesehen, über welche das Stereoendoskop 1 sowie ggf die Lichtquelle und/oder das Bildverarbeitungsgerät gesteuert werden können.
Das Stereoendoskop 1 weist eine seitliche Blickrichtung auf, d.h. die Blickrichtung des Stereoendoskops 1 , dargestellt durch den Pfeil 9, weicht von einer Längsachse 10 des Stereoendoskops 1 ab.
In Figur 2 ist ein möglicher Aufbau des Objektivs 4 des Stereoendoskops 1 dargestellt. Hinter einem sphärisch gekrümmten Fenster 101 sind eine meniskusförmige erste Linse 102 sowie eine Prismenbaugruppe 103 angeordnet. Die erste linse 102 und die Prismenbaugruppe 103 bilden einen distalen Objektivabschnitt
Die Prismenbaugruppe 103 dient dazu, die Blickrichtung des Stereoendoskops 1 seitlich abzulenken. Sie besteht im dargestellten Beispiel aus 3 einzelnen Prismen 104, 105, 108, an deren Grenzflächen der Strahlengang durch Totalreflexion mehrfach umgelenkt wird.
Anstelle der 3 Prismen 104, 105, 106 können auch mehr oder weniger Prismen und/oder Spiegel eingesetzt werden, um den Strahlengang abzulenken. An den distalen Objektivabschnitt schließt sich ein Übergangsabschnitt an, welcher eine Blende 1 10 und eine zweite Linse 1 1 1 umfasst.
Die Blende 110 weist zwei Blendenöffnungen 112, 1 13 für die Strahlenbündel des linken und des rechten Teilbildes auf, welche durch ihre Mittelpunktstrahlen 115, 1 18 angedeutet sind.
Durch die zweite Linse 1 11 werden die Strahlenbündel des linken und des rechten Teilbildes parallel ausgerichtet.
An den Übergangsabschnitt des Objektivs schließt sich ein proximaler Objektivabschnitt an, in welchem die Strahlenbündel des linken und des rechten Teilbildes durch separate optische Elemente geleitet werden. Das Strahlenbündel des linken Teilbildes verläuft im dargestellten Beispiel durch drei Linsen 120,121 ,122, von denen die Linsen 121 und 122 als verkittetes Duplet! ausgeführt sind. Das Strahlenbündel des rechten Teilbildes verläuft entsprechend durch Linsen 120‘, 12T, 122‘. Die Linsen 120, 121 , 122 bzw 120‘, 12 T,
122‘ bilden die jeweiligen Teilbilder auf elektronischen Bildwandlern 125, 125’ab, welche die jeweiligen Teilbilder in elektronische Signale umwandeln und über elektrische Kontakte 128, 126‘ ausgeben.
Anstelle der Bildwandler 125, 12‘ können bekannte optische Bildleiter eingesetzt werden, um die Teilbilder an ein Okular zu übertragen.
Um die Blickrichtung de Stereoendoskops 1 um seine Längsachse 10 zu rotieren kann der distale Objektivabschnitt um die Längsachse 10 gedreht werden. Um dabei die Horizontlage und die Parallaxenebene des Bildes beizubehalten dürfen sich der proximale
Objektivabschnitt und die Blende 1 10 dabei nicht mitdrehen. Gleichzeitig soll die genaue Ausrichtung der zweiten Linse 1 1 1 zum distalen Objektivabschnitt, insbesondere zur ersten Linse 102, erhalten werden, weswegen sich die zweite Linse 1 1 1 mit dem distalen
Objektivabschnitt mitdrehen soll.
Dazu ist im zentralen Bereich der zweiten Linse, also im Bereich der optischen Achse der zweiten Linse, ein Halteelement 130 vorgesehen, welches die zweite Linse fest mit dem distalen Objektivabschnitt, hier mit dem Prisma 108, verbindet. Das Halteelement 130 kann ein kurzes stabförmiges Element sein, welches einerseits mit dem Prisma 108 und andererseits mit der zweiten Linse 1 1 1 verbunden, bspw verklebt ist. Das Halteelement 130 kann auch entweder mit dem Prisma 108 oder mit der zweiten Linse 11 1 einstückig ausgeführt sein.
Das Halteelement 130 greift dabei durch eine zentrale Bohrung der Blende 1 10, so dass sich die Blende frei zwischen dem Prisma 108 und der zweiten Linse 1 11 drehen kann. Der proximale Objektivabschnitt wird nun mit bekannten Mitteln in seiner Lage gehalten. Diese Mittel können z.B einen am Hauptkörper angeordneten Drehring umfassen, dessen Ausrichtung über eine magnetische Kupplung auf den proximalen Objektivabschnitt übertragen wird Außerhalb der zweiten Linse 1 1 1 ist der proximale Objektivabschnitt über einen
Drehmitnehmer 131 mit der Blende 110 verbunden, so dass auch die Blende 1 10 lagerichtig zum proximalen Objektivabschnitt ausgerichtet bleibt, wenn der distale Objektivabschnitt und die zweite Linse 1 11 gedreht werden.
In Figur 3 ist ein weiterer möglicher Aufbau des Objektivs 4 dargestellt, wobei sich entsprechende Bauteile mit einem um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen sind und nicht erneut im Detail erläutert werden.
In dem hier dargestellten Objektiv weist die zweite Linse 211 eine zentrale Bohrung 240 auf. Ein Halteelement 241 erstreckt sich zwischen der Blende 210 und dem proximalen
Objektivabschnitt durch die Bohrung 240 und legt die rotatorische Ausrichtung der Blende 210 zum proximalen Objektivabschnitt fest. Das Halteelement 241 ist fest mit der Blende 210 und dem proximalen Objektivabschnitt verbunden, bspw. durch Verschrauben, Löten, Schweißen oder Kleben. Auch hier kann das Halteelement 241 entweder mit der Blende 210 oder mit dem proximalen Objektivabschnitt einteilig ausgeführt sein.
Die zweite Linse 211 ist über ein vereinfacht dargestelltes Befestigungselement 242 mit dem distalen Objektivabschnitt fest verbunden. Das Befestigungselement 242 kann bspw eine zylindrische oder teilzylindrische Fassung sein.
Bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Objektiven befinden sich die Halteelemente 130, 241 jeweils im Bereich der optischen Achse der zweiten Linse 111 , 21 1 Dies ist möglich, da die Strahlengänge des linken und des rechten Teilbildes jeweils nur durch den Außenbereich der zweiten Linse 11 1 , 211 verlaufen, während der zentrale Bereich optisch nicht verwendet wird.

Claims

1. Stereoendoskop mit seitlicher Blickrichtung, mit einem langgestreckten Schaft (3) sowie einem am distalen Ende des Schafts (3) angeordneten Objektiv (4), wobei das Objektiv (4) folgendes aufweist:
einen distalen Objektivabschnitt, in welchem Strahlengänge (1 15,116,215,218) eines rechten Teilbildes und eines linken Teilbildes durch gemeinsame optische
Bauelemente (101 ,102,104,105,106,201 ,202,204,205,208) verlaufen;
einen proximalen Objektivabschnitt, in welchem die Strahlengänge (1 15,118,215,216) des rechten Teilbildes und des linken Teilbildes durch separate optische
Bauelemente (120, 120‘, 121 ,121‘, 122, 122‘, 220, 220‘,221 ,221‘,222,222') verlaufen; und einen Übergangsabschnitt, in welchem die unter einem Winkel zueinander aus dem distalen Objektivabschnitt austretenden Strahlengänge (1 15,116,215,216) des rechten und des linken Teilbildes parallel zueinander ausgerichtet werden; wobei der distale Objektivabschnitt eine, vorzugsweise meniskusförmige, erste Linse
(102.202) und eine proximal zu der ersten Linse angeordnete Prismenbaugruppe
(103.203) umfasst;
der Übergangsabschnitt eine zweite Linse (1 1 1 ,211 ) und eine Blende (110,210) umfasst; und wobei der proximale Objektivabschnitt gegenüber dem distalen
Objektivabschnitt verdrehbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linse (11 1 ,211 ) drehfest zum distalen Objektivabschnitt angeordnet ist, und dass die Blende (1 10,210) zwischen der Prismenbaugruppe (103,203) und der zweiten Linse (11 1 ,211 ) drehtest zum proximalen Objektivabschnitt angeordnet ist.
2. Stereoendoskop nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der zweiten Linse (1 1 1 ,21 1 ) und dem distalen Objektivabschnitt oder eine Verbindung zwischen der Blende (110,210) und dem proximalen Objektivabschnitt im Bereich der optischen Achse der zweiten Linse (1 1 1 ,21 1 ) angeordnet ist.
3. Stereoendoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (1 10) ringförmig mit einer zentralen Bohrung ausgeführt ist, und dass die zweite Linse (1 1 1 ) und der distale Objektivabschnitt über ein Halteelement (130) verbunden sind, welches sich durch die zentrale Bohrung der Blende (1 10) erstreckt.
4. Stereoendoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (130) einerseits mit der Prismenbaugruppe (103) und andererseits mit der zweiten Linse (11 1 ) verbunden ist.
1 5 Stereoendoskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (130) mit der Prismenbaugruppe (103) und/oder der zweiten Linse (1 1 1 ) verklebt ist.
8 Stereoendoskop nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (130) einstückig mit der Prismenbaugruppe (103) oder der zweiten Linse (11 1 ) ausgeführt ist.
7 Stereoendoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linse (21 1 ) eine zentrale Bohrung (240) aufweist, und dass der proximale Objektivabschnitt und die Blende (210) über ein Halteelement (241 ) verbunden sind, welches sich durch die zentrale Bohrung (240) der zweiten Linse (21 1 ) erstreckt.
8. Stereoendoskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (241 ) mit der Blende (210) und/oder dem proximalen Objektivabschnitt verklebt, verschraubt, verschweißt oder verlötet ist.
9 Stereoendoskop nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halteelement (241 ) einstückig mit der Blende (210) oder dem proximalen
Objektivabschnitt ausgeführt ist.
2
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