DE2418402B2 - Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes - Google Patents
Endoskop mit veränderbarer Richtung des BlickfeldesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dessen flexibles lichtlcitcndes
Faserbündel ein starres hinteres Betrachtungsteil mit dem Okular und ein starres vorderes Betrachtungs- V|
teil (Spitze) mit einer Objektivlinsc koaxial vor der Lichteintrittsfläche des Faserbündels aufweist und
welches vor der Objektivlinse in Richtung der optischen Achse ein vorderes Beobachtungsfenster für eine
Geradeaus-Beobachtung und seitlich der optischen Wl
Achse ein seitliches Beobachtungsfenster für eine Seitenblick-Beobachtung aufweist. Derartige Endoskope
werden zur Sichtbarmachung des Inneren eines hohlen Organs, z. B. des Magens oder hohler Gegenstände,
z. B. von Rohren oder Bohrungen, die nicht h'·
unmittelbar mit dem Auge beobachtet werden können, eingesetzt.
Eine solche Sichtbarmachung mit Hilfe eines Endoskops besteht beispielsweise darin, daß durch Geradeaus-Beobachtung
durch ein vorderes Beobachtungsfenster im starren vorderen Beobachtungsteil, der Spitze, in
Richtung der optischen Achse der Objektivlinse, ohne diese Achse abzuknicken, beobachtet wird. Die Seitenblick-Beobachtung
erfolgt unter Abknickung des Strahlengangs durch ein seitliches Beobachtungsfenster.
Bisher werden bei F.ndoskopen mit starre; Beobachtungsteilen die Beobachtungen i. a. entweder nach vorn
oder zur Seite vorgenommen.
Aus der DE-OS 22 32 582 ist schon ein Endoskop für reine Seitenbeobachtung bekannt, bei dem die seitliche
Blickrichtung um eine Parallaxe zwischen dem zur Seite gerichteten Beleuchtungsfeld und dem Beobachtungsfeld auszugleichen, dadurch etwas veränderbar ist, daß
zur Lichtumlenkung zum vor der Stirnfläche des lichtleitenden Faserbündels angeordneten Beobachtungsobjektiv
ein begrenzt kippbares Halbwürfelprisma vorgesehen ist Die Kippung kann, z. B. durch
Verschiebung eines keilförmigen Teils, mittels eines vom hinteren Betrachtungsteil betätigbaren Drahtzugs
bewirkt werden. Hiermit ist aber nur eine beschränkte Seitenbeobachtungsrichtungsänderung möglich. Das
Bild ist seitenverkehrt und eine Geradeaus-Beobachtung nicht vorgesehen.
Für Geradeau=.- und Seitenblick-Beobachtung ist es
bekannt (US-PS 29 87 960), in der starren Spitze des Endoskops vor der Objektivlinse zwei wahlweise in den
Strahlengang bringbare Spiegel, die unterschiedliche Seitenblick-Richtungen erfassen, vorzusehen. Zur Geradeaus-Beobachtung
wird die Objektivlinse durch Rotation ihres Fassungszylinders seitlich verlagert und
werden die Spiegel aus dem Sichtkegel der Objektivlinse herausgedreht, wozu die Mittelachsen des Spiegelhalters
und des Objektiv-Fassungszylinders parallel gegeneinander versetzt sind.
Bei Benutzung eines derart ausgebildeten Endoskops erhält man nur bei Geradeausblick-Beobachtung ein
seitenrichtiges bzw. nicht umgekehrtes Bild, während bei Seitenblick-Beobachtung das Bild seitenvertauscht
ist. Durch das Verändern oder Umschalten der Richtung des Blickfeldes wird eine Seitenvertauschung der
Abbildungen hervorgerufen, die die Gefahr begründet, daß beim Umschalten der Blickrichtung linke und rechte
Seite der Abbildung miteinander verwechselt werden.
['s sind auch Endoskope für Geradeaus- und Seitenblick-Beobachtung bekannt, bei denen das vordere
BcobachtunQsteil insgesamt richtungsveränderlich oder abwinkelbar ist. Die starre Spitze eines solchen
Endoskops ist derart abwinkelbar, daß sogar ein hinter der Spitze befindlicher Gegenstand beobachtet werden
kann (Rückwärts-Beobachtung). Diese bekannten Endoskope sind aber in einer abgewinkelten Stellung
platzaufwendig. Bei Endoskopen mit nichtabwinkclbarcr starrer Spitze, beispielsweise bei sogenannten
starren Endoskopen, die gewöhnlich in röhrenförmige Hohlräume mit verhältnismäßig kleinem Innendurchmesser
eingeführt werden sollen, ist die Rückwärts-Beobachtung nicht möglich.
Zur Vermeidung des Nachteils der Seilenvertau· schung könnte der vor der Objektivlinse angeordnete
reflektierende Spiegel durch ein Pentagonprisma ersetzt werden, das sich in dem vor der Objektivlinse
liegenden Raum in den Strahlengang ein- und auch aus diesem ausschwenken ließe, so daß sowohl bei
Geradeaus- als auch bei Seitenbeobachtung die Abbildungen seitenrichtig sind. Die Verwendung eines
solchen Pentagonprismas würde es jedoch erforderlich
machen, daß in der starren Spitze des Endoskops ein großer seitlicher Raum vorgesehen wird, in den dm
Prisma aus dem Geradeausblick-Sichtkegel der Objektivlinse ausgeschwenkt werden kann. Dies führt zu
großen Querabmessungen der Endoskopspitze und engt die Einsatzmöglichkeiten ein.
Geradeaus- und Seitenblick-Beobachtungen mit einem Endoskop weisen jeweils eigene Vorteile auf.
Wünschenswert ist es jedoch, diese beiden Beobachtungsmöglichkeiten in einem Endoskop zusammenzu- i»
fassen, wobei während der Beobachtung von einer Beobachtungsrichtung auf eine andere umgeschaltet
werden kann und keine Seitenumkehrung eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endoskop mit veränderbarer Blickrichtung, mit wel- !5
ehern eine kontrastreiche und seitenrichtige Geradeaus- und Seitenbeobachtung möglich ist, zu schaffen, das
einfach aufgebaut und leicht umschaltbar ist und bei dem die starre Spitze nicht oder nur wenig seitlich
vergrößert ist.
Ein diese Aufgabe lösendes Endr.skop ist im Patentanspruch 1 definiert.
Bei dieser Ausbildung kann das Vorderteil sehr schlank sein, und es erfolgt immer eine seitenrichtige
Abbildung, also sowohl bei Geradeaus-Abbildung, bei -^
der die Beobachtung direkt durch das vordere Beobachtungsfenster bei vor das seitliche Beobachtungsfenster
geschwenktem erstem Spiegel erfolgt, als auch bei Seitenblick-Abbildung, bei der über beide
Spiegel beobachtet wird. Die Verstellung des ersten *■' Spiegels kann in bekannter Weise, z. B. mittels
Drahtzügen oder Elektromagneten, erfolgen. Der erste Spiegel unterbricht den Lichteinfall von der Seite oder
von vorn und sichert einen guten Kontrast des Bildes.
Bei einer Ausgestaltung des Endoskops ist vorgese- !">
hen, daß unmittelbar hinter dem vorderen Beobachtungsfenster und/oder dem seitlichen Beobachtungsfenster
eine zusätzliche Linse angeordnet ist. Durch diese kann der Blickwinkel des Endoskops verschiedenen
Erfordernissen angepaßt werden. 4n
Mit der in Patentanspruch 3 definierten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Endoskops ist zusätzlich
eine seitenrichtige Rückwärts-Beobachtung möglich. Der zweite Seitenspiegel ist nur kippbar ausgebildet.
Mit dieser Ausgestaltung lasser sich Rückwärts-Beob- ■*'>
achtungcn vornehmen, bei denen die Umlenkung etwa 170° beträgt.
Somit sind rückwärte Gegenstände, die sich hinter der starren Endoikopspitze befinden, ohne deren
Abwinkelung beobachtbar. ">"
Ausführungsbeispiek der Erfindung sind anhand
einer schematischen Zeichnung näher erläutert, in der
zeigt
Fig. IA eine vereinfachte Schnittdarstellung des vorderen Beobachtungsteils eines Endoskops in der · ■
Betriebssteliung für Seitenblick-Beobachtung,
Fig. IB eine Fig. IA ähnliche Schnitldarstellung des
vorderen Beobachtungsteils jedoch in der Betriebsstellung für Geradeaus-Beobachtung,
Fig. 2 eine Fig. A ähnliche Schniiidarsiciiung des n»
vorderen Beobachtungsteils in einer durch zusätzliche Beobachtungslinsen hinter dem Beobachtungsfenster
ergänzten Ausbildungsform, und
Fig.3 eine vereinfachte Schnittdarstellung des vorderen Beobachtungsteils eines Endoskops nach *>r>
Fig. IA, das zusätzlich eine Rückwärts-Beobachtung erlaubt.
Das Endoskop nach Fig. t für Geradeaus- und Seitenblick-Beobachtung hat ein starres vorderes
Beobachtungsieil 1 bzw. eine starre Spitze, einen flexiblen mittleren Teil Γ, ein optisches Faserbündel 2
für die optische Bildübertragung mit einer vorderen Stirnfläche 2a und einer hinteren Stirnfläche 2a', eine
vor der vorderen Stirnfläche 2a angeordnete Gbjekiivlinse
3 im Beobachtungsteil, und ein hinter der hinleren Stirnfläche 2a' angeordnetes Okular 3' im hinteren
starren Betrachtungsteil.
Vor der Objektivlinse 3 ist in dessen optischer Achse 0 ein erster Spiegel 4 und seitlich davon ein zweiter
Spiegel 5 angeordnet. Der erste Spiegel 4 ist aus der optischen Achse 0 der Objektivlinse 3 herausschwenkbar
so angeordnet, daß seine Refiexionsfläche 4a der vorderen Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2
gegenüberliegt und gegen diese geneigt ist. Der zweite Spiegel 5 ist ortsfest in einer optischen Achse 0' für die
Seitenblick-Beobachtung angeordnet, die ein an der Seite der starren Spitze 1 angeordnetes seitliches
Beobachtungsfenster 6 für die ik/tenblick-Beobachtung
flächennormal durchsetzt. Seine lieflexionsfläche 5a
liegt auf der dem seitlichen Beobachtungsfenster abgewandten Seite der optischen Ach^e 0 der
Objektivlinse der Refiexionsfläche 4a des ersten rei.ektierenden Spiegels 4 zugewandt und ist gegen
diese so geneigt, daß das durch das seitliche Beobachtungsfenster 6 einfallende Licht vom zweiten
Spiegel 5 zum ersten Spiegel 4 und von diesem in die Objektivlinse 3 fällt
Die beiden Spiegel 4 und 5 dienen dazu, die optische Achse 0 der Objektivlinse 3 um 90° abzuknicken.
Am vorderen Ende des starren Beobachtungsteils 1 ist flächennormal zur optischen Achse 0 der Objektivlinse
3 ein vorderes Beobachtungsfenster 7 für die Geradeaus-Beobachtung vorgesehen.
Bei einer Seitenblick-Beobachtung fällt das von dem zu beobachtenden und dem seitlichen Beobachtungsfenster
6 gegenüberliegenden Gegenstand ausgehende Licht durch dieses Beobachtungsfenster 6 in den
vorderen Beobachtungsteil I des Endoskops und wird nacheinander von der Reflexionsfläche 5a des zweiten
Spiegels 5 und dann von der Reflexionsfläche 4a des ersten Spiegels 4 in die Objektivlinse 3 reflektiert, die
auf der vorderen Stirnfläche ?a des optischen Faserbündels 2 ein optisches Bild erzeugt, das das
Faserbündel zu seiner hinteren Stirnfläche 2a'überträgt, wo es mit dem Okular 3' betrachtet werden kann.
Für die Durchführung einer Geradeaus-Beobachtung wird der erste Spiegel 4 aus der optischen Achse 0 der
Objektivlirtse 3 herausgenommen (F i g. 1 B).
In diesem Falle fällt von einem zu beobachtenden und
dem vorderen Beobachtungsfenster 7 gegenüberliegencjü
Gegenstand ausgehendes Licht durch das vordere Beobachtungsfenster 7 in die Spitze des Endoskops und
unmittelbar in die Objektivlinse 3, die wieder an der vorderen Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2
ein optisches Bild erzeugt.
Die Herausnahme des ersten Spiegels 4 aus der optischen Achse 0 der Objektivlinse 3 vor das seitliche
Beobachtungsfenster ö kann durch .Schwenken des Spiegels um ein Ende oder durch Verschieben, z. B. mit
Hilfe von Drähten oder eines Elektromagneten, erfolgen. In dieser Stellung ist die Geradeaus-Beobachtung
nicht behindert.
Das in der vorbeschriebenen Weise aufgebaute und ausgebildete Endoskop ist in zwangsläufiger und
einfacher Weise von Geradeaus- auf Seitenbiick-Beobachtung und umgekehrt umschaltbar. Außerdem tritt bei
dem sowohl bei Seitenblick- als auch bei Geradeaus- Beobachtung erzeugten Bild keine Seitenvertauschung
und Kontrastminderung ein. Zudem läßt sich das starre vordere Beobachtungsteil 1 des Endoskops in sehr
raumsparender Bauweise ausführen.
Wird der erste Spiegel 4 aus der optischen Achse 0 der Objektivlinse 3 herausgenommen und in eine
Stellung gebracht, in der er, wie in F i g. 1B gezeigt, zum seitlichen Beobachtungsfenster 6 für Seitenblick-Beobachtung parallel steht, vermag er den unerwünschten
I.ichteinfall durch das seitliche Beobachtungsfenster 6 zu verhindern, wodurch sich auch die Geradeaus-Beobachtung
mit einem verhältnismäßig hohen llclligkeitsgrad bzw. Kontrast vornehmen läßt.
F ί g. 2 zeigt eine ergänzte Ausbildungsform des Endoskops nach Fig. IA, bei der hinter den Beobachtungsfenstern
6 und 7 zusätzliche Linsen 8 und 9 parallel zu diesen vorgesehen sind, die den öffnungswinkel des
niickiuiiies und den Auuiiuuugsniaßbiau ucS aΓι iici'
Stirnfläche 2a des optischen Faserbündels 2 erzeugten Bildes zu verändern vermögen.
Das Endoskop in der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung ermöglicht zusätzlich eine seitenrichtige
Rückwärls-Beobachtung. durch ein in Höhe der Objektivlinse 3 und der vorderen Stirnfläche 2a des
optischen Fascrbündels 3 seitlich vorgesehenes nach hinten zurückgerichtetes rückwärtiges Beobachtungsfenster
11. Dazu ist der zweite Spiegels noch in eine mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung 13 bezüglich
der für die Rückwärts-Beobachtung maßgebenden optischen Achse 0" kippbar, so daß er gegen diese um
einen spitzen Winkel geneigt und der Reflexionsfläche 4a des ersten Spiegels 4 zugewandt ist.
Von einem hinter dem rückwärtigen Beobachtungsfenster 11 befindlichen Gegenstand ausgehendes Licht
fällt durch dieses nacheinander auf die Reflexionsfläche 5a des zweiten Spiegels 5 und auf die Reflexionsfläche
4a des ersten Spiegels 4 und daher in die Objektivlinse 3 die auf die Stirnfläche 2<i des optischen Faserbündels 2
ein seitenrichtiges Bild eines rückwärtigen Gegenstand: abbildet.
Bei der Ausbildungsform nach F i g. 3 kann ähnlid
wie bei der Ausbildungsform entsprechend F i g. 2 eine (nicht gezeichnete) zusätzliche Linse hinter derr
rückwärtigen Beobachtungsfenster 11 und parallel zi diesem vorgesehen sein. Eine derartige zusätzlich«
Linse vermag den Öffnungswinkel des Blickfeldes unc den Abbildungsmaßstab des an der Stirnfläche 2a de1
optischen Faserbündel 2 erzeugten Hildes zu verän dcrn.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung
ein im Aufbau einfaches Endoskop schafft, ciessei Beobachtungsrichtungen beliebig umschaltbar sind unc
den wichtigen Vorteil aufweist, daß bei Geradeaus-Seitenblick- und gegebenenfalls Rückwärts-Beobach
starre vordere ßeobachtungsteil als Ganzes in gedräng ter Bauweise ausführbar ist, daß der Einfall voi
unerwünschtem Fremdlicht in den Beobachtungstci verhindert ist und daß sich der Bildwinkel de
Blickfeldes und der Abbildungsmaßstab des optischci Bildes in angemessener Weise verändern lassen.
Bei den vorbeschriebenen Beispielen ist die optisch« Achse 0' fur die Seitenblick-Beobachtung flächcnnorma
zur optisc'.sn Achse 0 der Objektivlinse 3 angeordnet
Der vVinkel zwischen diesen beiden optischen Achsen 0 und 0 läßt sich jedoch je nach Anordnung des ersten unc
des zweiten reflektierenden Spiegels verändern. Somi ist der Erfindungsgedanke auch auf ein Endoskoj
anwendbar, bei dem die optische Achse 0' für di« Seitenblick-Beobachtung gegen die optische Achse (
der Objektivlinse 3 um einen beliebigen vorbestimmtei Winkel geneigt ist, um von Geradeaus- auf Seitenblick
Beobachtung und umgekehrt umschalten zu können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Endoskop mit veränderbarer Richtung des Blickfeldes, dessen flexibles Hchtieitendes Faserbündel
ein starres hinteres Betrachtungsteil mit dem Okular und ein starres vorderes Beirachtungsteil
(Spitze) mit einer Objektivlinse koaxial vor der Lichteintrittsfläche des Faserbündels aufweist, und
welches vor der Objektivlinse in Richtung der optischen Achse ein vorderes Beobachtungsfenster '°
für eine Geradeaus-Beobachtung und seitlich der optischen Achse ein seitliches Beobachtungsfenster
für eine Seitenblick-Beobachtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
optischen Achse (0) und dem seitlichen Beobach- '5
tungsfenster (6) vor diesem außerhalb des Sichtkegels der Objektivlinse (3) ein erster, vor das vordere
Beobachtungsfenster (7) in eine zur optischen Achse
(0) genervte Stellung schwenkbarer Spiegel (4) und auf der dem seitlichen Beobachtungsfenster (6) -°
gegenüberliegenden Seite der optischen Achse (0) ein zweiter zur flächennormalen optischen Achse
(0') des seitlichen Beobachtungsfensters (6) schräggestellter Spiegel (5) angeordnet sind, deren bei in
die optische Achse (0) geschwenktem erstem Spiegel -5
einander zugewandte Reiiexionsflächen (4a, 5a) derart geneigt sind, daß das durch das seitliche
Beobachtungsfenster (6) einfallende Licht vom zweiten Spiegel (5) zum ersten und von diesem in die
Objektivlinse (3) fällt, '·>
2. EndosKop nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar hinter dem vorderen Beobachtungsfenster (7) und/oder dem seitlichen
Beobachtungsfenster (6) eine usätzliche Linse (8,9) angeordnet ist (Fig. 1 B). '"»
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Beobachiungsteil
(1) hinter dem zweiten Spiegel (5) noch ein nach hinten zurückgerichtetes rückwärtiges Beobachtungsfenster
(11) für eine zusätzliche Rückwärts- 4(|
Beobachtung aufweist und daß der zweite Spiegel (5) aus der Seitenblick-Beobachtungsstellung in eine
Rückwärts-Beobachtungsstellung (13) kippbar isi, in der er das durch das rückwärtige Beobachtungsfenster
einfallende Licht auf den ersten Spiegel (4) 4l
derart reflektiert, daß es von diesem in die Objektivlinse (3) fällt (Fig. 3).
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