DE19509885A1 - Endoskop - Google Patents
EndoskopInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein
Stereoendoskop, bei dem Bilder, die über mehrere
Einfallspupillen gelaufen sind, durch ein gemeinsames
optisches Übertragungssystem übertragen werden, so daß eine
Beobachtung möglich ist, die einen Stereoeindruck
vermittelt.
Unlängst wurde insbesondere auf dem chirurgischen
Fachgebiet eine sogenannte Endoskopoperation bekannt, bei
der zum Verringern der Belastung des Patienten ohne eine
Öffnung des Bauches ein kleines Loch in einem Bauchteil
vorgesehen und ein Endoskop zur Beobachtung und Behandlung
durch das Loch eingeführt wird. Auf diesem Fachgebiet wurde
die Operation bereits durch direktes Betrachten und
Stereobeobachten des erkrankten Teils mit beiden Augen
durchgeführt und daher ist gerade bei der Endoskopoperation
die Stereobetrachtung in hohem Maße wünschenswert. Falls
die Stereobetrachtung durchgeführt werden kann, wird die
Operation leicht, die Operationszeit verkürzt und die
Belastung des Patienten wird weiter verringert.
Als ein Stereoendoskop, bei dem eine Stereobetrachtung
möglich ist, wird ein erstes Beispiel für den Stand der
Technik in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 309078/1992
vorgeschlagen, das in Fig. IA dargestellt ist, wobei zwei
exakt gleiche optische Systeme parallel zueinander
angeordnet sind und die Bilder, die durch optische
Objektivsysteme 401 und 401′ erzeugt werden, werden über
eine vorbestimmte Strecke mit Hilfe der optischen
Übertragungssysteme 402 und 402′ (in diesem Fall
Übertragungslinsensysteme) übertragen und mit Hilfe solcher
Bildaufnahmeeinrichtungen 403 und 403′ wie CCD′s
aufgenommen.
Das Paar aus dem rechten und dem linken Bild wird in
elektrische Signale umgewandelt und auf einem nicht
dargestellten Fernsehmonitor wiedergegeben. Wenn zwischen
dem angezeigten rechten und dem linken Bild mit einer hohen
Geschwindigkeit umgeschaltet wird und gleichzeitig
Verschlußbrillen verwendet werden, die zu den Bildern
synchronisiert werden, wird zu diesem Zeitpunkt das Bild
für das rechte Auge mit dem rechten Auge beobachtet und das
Bild für das linke Auge mit dem linken Auge beobachtet, um
so eine Stereobetrachtung zu ermöglichen.
Als ein anderer Stereoendoskoptyp wird ein zweites Beispiel
des Standes der Technik in der Japanischen Patentanmeldung
Nr. 28278/1993 vorgeschlagen, die in Fig. 2A dargestellt
ist, wobei ein optisches Objektivsystem 414 und ein
Übertragungslinsensystem 415, das ein optisches
Übertragungssystem darstellt, aus einem achsensymmetrischen
optischen System ausgebildet sind. Ein Prisma 416 ist an
dem rückseitigen Ende des Übertragungslinsensystems 415
angeordnet und ein Paar aus einem rechten und einem linken
Bild mit einer Parallaxe wird in Bildaufnahmeeinrichtungen
417 bzw. 417′ durch räumliches Aufteilen der Pupille mit
dem Prisma in zwei Pupillen ausgebildet und aufgenommen.
Fig. 1B und Fig. 2B auf der linken Seite der Fig. 1A bzw.
2A stellen entsprechende Einfallspupillen dar.
Um eine Stereobetrachtung durchzuführen, ist es
erforderlich, ein Paar aus einem rechten und einem linken
Bild zu erhalten, die eine Parallaxe zwischen sich bzw.
zueinander aufweisen. Dafür müssen die Einfallspupille für
das rechte Bild des optischen Systems und die
Einfallspupille für das linke Bild räumlich getrennt
angeordnet werden. Die Stärke des Stereoeindrucks ist im
Fall der Stereobetrachtung auch proportional zum
Achsabstand zwischen der rechten und der linken
Einfallspupille.
Bei den beiden vorstehend genannten Beispielen des Standes
der Technik werden im Fall des ersten Typs, bei dem die
beiden gleichen optischen Systeme angeordnet sind, Bilder
mit einer Parallaxe zwischen diesen erhalten, falls die
optischen Objektivsysteme 401 und 401′ bis zu den
Bildaufnahmeinrichtungen 403 und 403′ voneinander getrennt
ausgebildet und die linke und die rechte Einfallspupille
407 bzw. 407′ voneinander getrennt angeordnet sind. Der
Achsabstand d zwischen der linken und der rechten
Einfallspupille 407 bzw. 407′ fällt mit dem optischen
Achsabstand D zwischen dem linken und dem rechten optischen
Objektivsystem 407 und 407′ zusammen.
Beim zweiten Typ des vorstehend erwähnten Standes der
Technik, bei dem die Pupille aufgeteilt wird, sind das
optische Objektivsystem 414 und das optische
Übertragungssystem 415 aus einem achsensymmetrischen
optischen System ausgebildet und die Pupille ist bei diesem
Teil eine gemeinsame Pupille. Falls diese eine Pupille mit
Hilfe der Pupillenteilungseinrichtung (im vorstehend
erläuterten Fall das Pupillenteilungsprisma) 416 räumlich
in zwei aufgeteilt wird und entsprechende Bilder erzeugt
werden, werden Bilder mit einer Parallaxe zwischen diesen
erhalten. Der Achsabstand d zwischen der linken und der
rechten Einfallspupille 418 bzw. 418′ entspricht der Hälfte
der Größe der Einfallspupille 419 der Objektivlinse.
Bei dem Typ, bei dem die beiden gleichen optischen Systeme
angeordnet sind, ist, da es aus separaten rechten und
linken Teilen ausgebildet ist, die Anzahl der Teile groß
und die zusammenbaubarkeit schlecht. Auch ist der
Vergrößerungsunterschied zwischen dem rechten und dem
linken Bild aufgrund der Fehler der entsprechenden Teile
groß, der Versatz der Fokussierstelle ist groß, die normale
Stereobetrachtung kann nicht durchgeführt werden und
deshalb ist eine Feinjustierung erforderlich.
Bei dem Typ, bei dem die Pupille aufgeteilt wird, bestehen
die Vorteile, daß viele Teile vom rechten und vom linken
Lichtweg gemeinsam genutzt werden, die Anzahl der Teile
gering ist und die Verschiebung des rechten und des linken
Bildes gering gemacht werden kann. Andererseits wird, wenn
mit der gleichen Dicke verglichen wird, die Stärke der
Parallaxe geringer als beim ersten Typ und ein
ausreichender Stereoeindruck wird kaum erhalten. Das heißt
sozusagen, daß ein Problem insofern besteht, als daß
Schwierigkeiten bestehen, den Achsabstand zwischen der
rechten und der linken Einfallspupille groß zu machen ist.
Dieser Punkt soll unter Bezug auf Fig. 3A bis 4B erläutert
werden.
Fig. 3A stellt vergrößert das optische Objektivsystem an
der distalen Endseite des ersten Beispiels des Standes der
Technik dar. Fig. 3B stellt dessen Einfallspupille dar.
Fig. 4A stellt vergrößert das optische Objektivsystem an
der distalen Endseite des zweiten Beispiels des Standes der
Technik dar. Fig. 4B stellt dessen Einfallspupille dar.
Bei dem Typ, bei dem die beiden gleichen optischen Systeme
angeordnet sind, d. h. beim ersten Beispiel des Standes der
Technik, beträgt entgegen dem Innendurchmesser Φ einer
Objektivlinsenfassung 421 des distalen Endes 420 des
Endoskops der Abstand der optischen Achsen zwischen dem
rechten und dem linken optischen Objektivsystem im
wesentlichen Φ/2. Deshalb beträgt der Achsabstand zwischen
der rechten und der linken Einfallspupille 407 bzw. 407′ im
wesentlichen auch Φ/2.
Andererseits beträgt bei dem Typ, bei dem die Pupille
aufgeteilt ist, entgegen dem Innendurchmesser Φ der
Objektivlinsenfassung 421 am distalen Ende 420 des
Endoskops der Durchmesser der Einfallspupille 419 des
optischen Objektivsystems weniger als Φ, weil die
Einfallspupille des optischen Objektivsystems kleiner als
die Pupille des Übertragungslinsensystems ist, da die
numerische Apertur (NA) des Endoskops durch den
Außendurchmesser des Übertragungslinsensystems begrenzt ist
und der Bildwinkel des optischen Objektivsystem größer als
der des Übertragungslinsensystems ist.
Deshalb ist der Achsabstand zwischen der rechten und der
linken Einfallspupille kleiner als Φ/2 und liegt gewöhnlich
bei etwa Φ/6 bis Φ/10. Deshalb liegt bei diesem Typ die
Größe der Parallaxe bei etwa einem Drittel von dem beim
vorstehend erwähnten Typ. Insbesondere wird in dem Fall, in
dem das distale Ende dünn ist, kein ausreichender
Stereoeindruck erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Stereoendoskop vorzuschlagen, bei dem, wie beim Typ, bei
dem die Pupille aufgeteilt ist, so viele Teile wie möglich
für den rechten und den linken Lichtweg gemeinsam
hergestellt werden, die Änderungen des rechten und des
linken Bildes durch Herstellungsfehler oder dergleichen
gering gehalten werden und Bilder erhalten werden, die
einen Stereoeindruck wie bei einer Parallaxe geben, die so
groß wie bei dem Typ ist, bei dem die zwei gleichen
optischen Systeme verwendet werden.
Die vorstehende Aufgabe wird insbesondere durch die
Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Das Stereoendoskop der vorliegenden Erfindung wird dadurch
gekennzeichnet, daß es ein optisches Objektivsystem
aufweist, das mehrere Einfallspupillen aufweist, die in
unterschiedlichen Stellungen ausgebildet sind und mehrere
Bilder ausbilden, die durch diese Einfallspupillen fallen
und untereinander eine Parallaxe aufweisen, und das ein
gemeinsames optisches Bildübertragungssystem aufweist, das
die mehreren Bilder überträgt, die zueinander eine
Parallaxe aufweisen.
Ungeachtet der Größe des Durchmessers der Einfallspupille
des optischen Objektivsystems kann die Parallaxe größer
gemacht werden, wenn das Stereoendoskop so ausgebildet
wird, daß das optische Objektivsystem mehrere unabhängige
Einfallspupille aufweist. Da die mehreren Bilder und
Pupillen nicht durch mehrere Übertragungssysteme getrennt
übertragen werden sondern durch das gemeinsame optische
Bildübertragungssystem übertragen werden, kann die Anzahl
der Teile verringert werden. Selbst falls bei einem
einzelnen optischen Bildübertragungssystem ein
Herstellungsfehler vorliegt, kann die Veränderung zwischen
den mehreren übertragenen Bildern verringert werden, da die
Bilder durch das gemeinsame Bildübertragungssystem
übertragen werden.
Um eine solche Ausbildung zu verwirklichen gibt es die
beiden nachfolgenden Systeme (a) und (b):
- (a) eine Ausbildung mit einem optischen Objektivsystem, das mehrere Bilder mit Parallaxen in räumlich getrennten Stellungen und einem optischen Bildübertragungssystem erzeugt, das die mehreren Einfallspupillen und die mehreren Bilder des optischen Objektivsystems so überträgt, daß die Bilder, die durch dieses optische Bildübertragungssystem übertragen werden, letztendlich durch eine oder mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen aufgenommen werden können. Genauer wird dies im folgenden dargestellt durch: ein Stereoendoskop mit einem optischen Objektivsystem, einem optischen Bildübertragungssystem und einer Bildaufnahmeeinrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das optische Objektivsystem mehrere optische Systeme aufweist, die parallel zu einander angeordnet sind und mehrere Bilder mit einer Parallaxe untereinander ausbilden, und daß das optische Bildübertragungssystem ein optisches System aufweist, das längs einer optischen Achse angeordnet ist und mehrere Bilder überträgt, die durch das optische Objektivsystem ausgebildet werden.
Bei dieser Ausbildung kann, da der Betrieb gemeinsam für
(a) und (b) durchgeführt wird und das durch das optische
Bildübertragungssystem übertragene Bild auch räumlich
getrennt wird, das Bild über eine Bildaufnahmeeinrichtung,
die Bilder aufnimmt, oder ein optisches Okularsystem, das
eine Beobachtung mit dem bloßen Auge ermöglicht,
stereoskopisch betrachtet werden. Die
Bildaufnahmeeinrichtung kann eine oder mehrere
Bildaufnahmeeinrichtungen verwenden und kann mehrere Bilder
aufnehmen, die durch das optische Übertragungssystem
übertragen und räumlich getrennt werden, so daß dadurch
eine Stereobetrachtung möglich ist.
Die andere Ausbildung, die eine solche Ausführung
ermöglicht, ist die folgende:
- (b) eine Ausbildung, die ein optisches Objektivsystem, das mehrere Bilder mit einer Parallaxe erzeugt, wobei diese räumlich im wesentlichen zusammenfallen (überlagert sind), Strahlpupillen, die mehreren Einfallspupillen des optischen Objektivsystems entsprechen und ein optisches Bildübertragungssystem aufweist, wobei die Bilder, die durch das optische Bildübertragungssystem übertragen werden, letzendlich durch eine oder mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen aufgenommen werden.
Genauer ausgedrückt wird dies dargestellt durch: ein
Stereoendoskop mit einem optischen Objektivsystem, einem
optischen Bildübertragungssystem und einer
Bildaufnahmeeinrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß das optische Objektivsystem mehrere optische,
vorderseitig gruppierte Systeme aufweist, die parallel
zueinander angeordnet sind, um mehrere Bilder mit einer
Parallaxe untereinander aufzunehmen, und das optische
rückseitig gruppierte Systeme aufweist, die auf der
gleichen optischen Achse wie der des optischen
Bildübertragungssystems angeordnet sind und Bilder von
Strahlen von den mehreren optischen, vorderseitig
gruppierten Systemen ausbilden, wobei die Strahlen im
wesentlichen überlagert sind, und das optische
Bildübertragungssystem die mehreren Bilder überträgt, die
durch die optischen, rückseitig gruppierten Systeme erzeugt
werden, wobei die Pupillen untereinander eine Parallaxe
aufweisen und im wesentlichen überlagert sind und den
aufgetrennten Pupillen des optischen Objektivsystem
entsprechen.
Bei dieser Ausführung kann bei einem gemeinsamen Betrieb
und Bildern mit einer Parallaxe, die übertragen werden und
auszubilden sind, wobei sie im wesentlichen überlagert
sind, der Durchmesser des optischen Übertragungssystems
gering gehalten werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Die Fig. 1A und 1B stellen ein erstes Beispiel des Standes
der Technik dar.
Fig. 1A ist eine Ansicht des Aufbaus, die dessen
Stereoendoskop darstellt.
Fig. 1B ist eine erläuternde Ansicht, die die
Einfallspupillen darstellt.
Fig. 2A und 2B stellen ein zweites Beispiel des Standes der
Technik dar.
Fig. 2A ist eine Ansicht eines Aufbaus, die dessen
Stereoendoskop darstellt.
Fig. 2B ist eine erläuternde Ansicht, die eine
Einfallspupille darstellt.
Fig. 3A ist eine vergrößerte Schnittansicht eines
optischen Objektivsystemteils, die eine distale
Endseite des ersten Beispiels des Standes der
Technik darstellt.
Fig. 3B ist eine erläuternde Ansicht, die die
Einfallspupillen der Fig. 3A zeigt.
Fig. 4A ist eine vergrößerte Schnittansicht eines
optischen Objektivsystemteils an der distalen
Endseite des zweiten Beispiels des Standes der
Technik.
Fig. 4B ist eine erläuternde Ansicht, die eine
Einfallspupille der Fig. 4A darstellt.
Fig. 5 und 6 betreffen ein erstes Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist eine Ansicht einer Ausbildungsform, die eine
Stereoendoskopvorrichtung im ganzen darstellt,
die mit dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgestattet ist.
Fig. 6 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem in dem Stereoendoskop des
ersten Ausführungsbeispiels darstellt.
Fig. 7 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem zweiten
Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 8 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem eines dritten
Ausführungsbeispiels zeigt.
Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht, die ein
Anordnungsbeispiel einer Bildaufnahmeeinrichtung
zeigt.
Fig. 10A und 10B betreffen eine Modifikation des dritten
Ausführungsbeispiels.
Fig. 10A ist eine erläuternde Ansicht, die Bilder
darstellt, die mit Hilfe eines optischen
Objektivsystems und eines optischen
Übertragungssystems erzeugt werden, sowie ein
Endbild, das durch die Bildübertragung erzeugt
wird.
Fig. 10B ist eine erläuternde Ansicht, die die Anordnung
eines Endbildes und einer
Bildaufnahmeeinrichtung, die an der
entsprechenden Stelle in dem Fall angeordnet
sind, daß das optische Objektivsystem und das
optische Übertragungssystem der Fig. 10A
verwendet werden.
Fig. 11 ist eine Ausbildungsansicht, die ein optisches
Bildaufnahmesystem eines vierten
Ausführungsbeispiels darstellt.
Fig. 12 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem fünften
Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 13 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem sechsten
Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 14 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein Hauptteil
eines optischen Bildaufnahmesystems bei einem
siebten Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 15A und 15B betreffen ein achtes Ausführungsbeispiel.
Fig. 15A ist eine Entwurfsansicht, die ein optisches
Objektivsystem darstellt.
Fig. 15B ist eine Seitenansicht, die das optische
Objektivsystem zeigt.
Fig. 16A und 16B stellen ein neuntes Ausführungsbeispiel
dar.
Fig. 16A ist eine Entwurfsansicht, die einen Baueinheits-
Aufbau darstellt.
Fig. 16B ist eine Seitenansicht der Fig. 16A.
Fig. 16C und 16D stellen eine erste Modifikation des
neunten Ausführungsbeispiels dar.
Fig. 16C ist eine Draufsicht, die einen Baueinheits-Aufbau
der ersten Modifikation zeigt.
Fig. 16D ist eine Seitenansicht der Fig. 16C mit
angeschlossenem Okularadapter.
Fig. 17A bis 17C sind erläuternde Ansichten, die
entsprechend Baueinheit-Aufbauformen bei der
zweiten bis zur vierten Modifikation des neunten
Ausführungsbeispiels darstellen.
Fig. 18A bis 18E sind Ansichten, die entsprechend
Aufbauformen von optischen Objektivsystem-
Baueinheiten darstellen.
Fig. 19A bis 19D sind Ansichten, die entsprechend
Aufbauformen von optischen
Übertragungssystemeinheiten darstellen.
Fig. 20 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem zehnten
Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 21 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem elften
Ausführungsbeispiel aufzeigt.
Fig. 22 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem zwölften
Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 23A biss 23D stellen einen Meniskus bei einer
Modifikation des zwölften Ausführungsbeispiels dar.
Fig. 23A ist eine Schnittansicht.
Fig. 23B ist eine Seitenansicht, so wie sie von der Seite
der Fig. 23A genommen wird.
Fig. 23C und 23D sind entsprechend eine Vorderseiten- und
eine Rückseitenansicht, wie sie entsprechend von
der Vorderflächen- bzw. der Rückflächenseite
gesehen werden.
Fig. 24 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein optisches
Bildaufnahmesystem bei einem 13.
Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 25 ist eine Ansicht eines Aufbaus, die ein Hauptteil
eines optischen Bildaufnahmesystems bei einem 14.
Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 26A und 26B stellen ein optisches Objektivsystem bei
einem 15. Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 26A ist eine Draufsicht bzw. eine Entwurfsansicht.
Fig. 26B ist eine Seitenansicht.
Fig. 27A und 27B stellen ein optisches Objektivsystem bei
einer Modifikation des 15. Ausführungsbeispiels dar.
Fig. 27A ist eine Entwurfsansicht.
Fig. 27B ist eine Seitenansicht.
Fig. 28A und 28B stellen ein optisches Bildaufnahmesystem
eines 16. Ausführungsbeispiels dar.
Fig. 28A ist eine Entwurfsansicht.
Fig. 28B ist eine Seitenansicht.
Fig. 29A und 29B stellen ein optisches Bildaufnahmesystem
bei einem 17. Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 29A ist eine Entwurfsansicht.
Fig. 29B ist eine Seitenansicht.
Fig. 30A bis 30G sind erläuternde Ansichten, die
entsprechend Baueinheit-Aufbauformen des 18.
Ausführungsbeispiels darstellen.
Fig. 31A bis 31F sind Ansichten, die entsprechend konkrete
Aufbauformen der Vordergruppen-Baueinheiten
darstellen.
Fig. 32A bis 32F sind Ansichten, die entsprechend konkrete
Aufbauformen von optischen Objektivsystem-
Baueinheiten zeigen.
Fig. 33A bis 33D sind Schnittansichten, die entsprechend
Aufbauformen von rückseitigen Gruppen- und
Übertragungslinsensystem-Baueinheiten zeigen.
Fig. 34A und 34B betreffen ein 19. Ausführungsbeispiel.
Fig. 34A ist eine allgemeine Ansicht eines Aufbaus einer
Stereoendoskopvorrichtung, die das 19.
Ausführungsbeispiel vorsieht.
Fig. 34B ist eine Ansicht der Anordnung eines optischen
Objektivsystems an der distalen Endfläche des
Stereoendoskops des 19. Ausführungsbeispiels.
Fig. 35A bis 35C betreffen ein 20. Ausführungsbeispiel.
Fig. 35A ist eine Ansicht, die den Aufbau eines
Stereoendoskops des 20. Ausführungsbeispiels
darstellt.
Fig. 35B ist eine Vorderansicht, die die Anordnung eines
optischen Objektivsystems darstellt, wie sie von
der distalen Endfläche zu sehen ist.
Fig. 35C ist eine erläuternde Ansicht, die die Anordnung
einer Bildaufnahmeeinrichtung darstellt, wie sie
von der distalen Endseite zu sehen ist.
Fig. 36A bis 36F stellen den Aufbau an der distalen
Endseite eines 21. Ausführungsbeispiel dar.
Fig. 36A ist eine vertikal geschnittene Ansicht.
Fig. 36B ist eine Vorderansicht der Fig. 36A.
Fig. 36C ist eine horizontal geschnittene Ansicht.
Fig. 36D ist eine Vorderansicht der Fig. 36B.
Fig. 36E ist eine horizontal geschnittene Ansicht.
Fig. 36F ist eine Vorderansicht der Fig. 36E.
Fig. 37A und 37B stellen den Aufbau an der distalen
Endseite eines 22. Ausführungsbeispiels dar.
Fig. 37A ist eine vertikal geschnittene Ansicht.
Fig. 37B ist eine Vorderseitenansicht der Fig. 37A.
Fig. 38A und 38B betreffen ein früheres Beispiel.
Fig. 38A ist eine Ansicht eines Aufbaus, die den Aufbau
eines optischen Objektivsystems bei einem
Stereoendoskop des früheren Beispiels darstellt.
Fig. 38B ist eine erläuternde Ansicht des Strahlenverlaufs
beim optischen Objektivsystem der Fig. 38A.
Fig. 39 bis 42 betreffen ein 23. Ausführungsbeispiel.
Fig. 39 ist eine allgemeine Ansicht eines Aufbaus einer
Stereoendoskopvorrichtung, die das 23.
Ausführungsbeispiel vorsieht.
Fig. 40 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Bildaufnahmesystems, das das optische
Objektivsystem bei dem Stereoendoskop des 23.
Ausführungsbeispiels umfaßt.
Fig. 41 ist eine erläuternde Ansicht einer
Vergrößerungsanordnung des optischen
Objektivsystems der Fig. 40.
Fig. 42 ist eine Schnittansicht, die einen Fassungsaufbau
am distalen Ende des Stereoendoskops der Fig. 39
darstellt.
Fig. 43 ist eine Ansicht eines Aufbaus des optischen
Objektivsystems und des optischen
Bildübertragungssystems, die ein 24.
Ausführungsbeispiel betreffen.
Fig. 44 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Objektivsystems bei einem 25.
Ausführungsbeispiel.
Fig. 45 ist eine Ansicht eines Aufbaus des optischen
Bildübertragungssystems, das das optische
Objektivsystem der Fig. 44 umfaßt.
Fig. 46 bis 48 betreffen ein 26. Ausführungsbeispiel.
Fig. 46 ist eine allgemeine Ansicht eines Aufbaus einer
Endoskopvorrichtung.
Fig. 47A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops.
Fig. 47B ist eine Ansicht, die den Aufbau einer Blende für
Helligkeit darstellt.
Fig. 48 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Objektivsystems unter Verwendung einer
Pupillenteilung.
Fig. 49A bis 54 betreffen ein 27. Ausführungsbeispiel.
Fig. 49A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, das ein
optisches Objektivsystem unter Verwendung eines
exzentrischen optischen Systems umfaßt.
Fig. 49B ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Endoskops,
das eine Modifikation des 27. Ausführungsbeispiel
betrifft.
Fig. 50 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Objektivsystems, bei dem ein exzentrisches
optisches System verwendet wird und baulich mit
einem afokalen Teil gemeinsam ausgeführt ist.
Fig. 51 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Objektivsystems, bei dem ein exzentrisches
optisches System verwendet wird und eine
Perspektive durch Brechung erzeugt wird.
Fig. 52 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Entwurfs
eines optischen Objektivsystems, bei dem ein
exzentrisches optisches System verwendet wird.
Fig. 53 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Entwurfs,
bei dem ein Übertragungslinsensystem mit einem
optischen Objektivsystem kombiniert ist.
Fig. 54 ist eine Vorderseitenansicht eines optischen
Objektivsystems mit drei Gesichtsfeldrichtungen.
Fig. 55 bis 58 betreffen ein 28. Ausführungsbeispiel.
Fig. 55 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldrichtungs-Endoskops mit einer
Pupillenschaltvorrichtung.
Fig. 56A und 56B sind Ansichten eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, bei dem die
Gesichtsfeldrichtung mit Hilfe eines
Bildumkehrprismas geschaltet werden kann.
Fig. 57 ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, bei dem die
Gesichtsfeldrichtung mit Hilfe der Bewegung einer
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung oder
dergleichen geschaltet werden kann.
Fig. 58A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, bei dem eine
Pupillenschaltvorrichtung in der Nähe der Pupille
eines optischen Objektivsystems vorgesehen ist.
Fig. 58B ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, das sich von
dem der Fig. 58A unterscheidet.
Fig. 59A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops, das ein 29.
Ausführungsbeispiel betrifft.
Fig. 59B ist eine Ansicht eines Aufbaus eines Endoskops,
bei dem das optische Objektivsystem teilweise
gemeinsam dargestellt ist.
Fig. 60A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Objektivsystems bei einem Mehr-
Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskop eines 30.
Ausführungsbeispiels.
Fig. 60B ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Systems eines Mehr-Gesichtsfeldsrichtungs-
Endoskops einer Modifikation des 30.
Ausführungsbeispiels.
Fig. 61A ist eine Ansicht eines Aufbaus eines optischen
Systems eines Mehr-Gesichtsfeldsrichtungs-
Endoskops eines 31. Ausführungsbeispiels.
Fig. 61B ist ein Aufbau eines optischen Systems eines
Mehr-Gesichtsfeldsrichtungs-Endoskops einer
Modifikation des 31. Ausführungsbeispiels.
Das Stereoendoskop des ersten bis zweiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein
optisches Objektivsystem aufweist, das mehrere
Einfallspupillen, die an unterschiedlichen Stellen
ausgebildet sind und mehrere Bilde erzeugen, die durch
diese mehreren Einfallspupillen gelaufen sind und eine
Parallaxe zueinander haben, und ein gemeinsames optisches
Bildübertragungssystem aufweist, daß die mehreren Bilder
mit einer Parallaxe untereinander überträgt.
Jedes Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel
bis zur Modifikation des neunten, weist den Aufbau (a) auf.
Das heißt sozusagen, Bilder mit einer Parallaxe
untereinander werden an separaten Stellen durch mehrere
optische Objektivsysteme erzeugt, die am distalen Ende
eines Endoskops angeordnet sind, und die Bilder, die
voneinander getrennt sind, werden durch ein optisches
Bildübertragungssystem übertragen, das sie gemeinsam haben.
Wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, weist eine
Stereoendoskopvorrichtung 1 ein Stereoendoskop 2 des ersten
Ausführungsbeispiels mit einem eingebauten optischen
Bildaufnahmesystem für eine Stereobetrachtung, eine
Lichtquelleneinrichtung 3, die ein Beleuchtungslicht einer
Beleuchtungslicht-Übertragungseinrichtung zuführt, die in
diesem Stereoendoskop vorgesehen ist, um das
Beleuchtungslicht zu übertragen, eine Kamerasteuereinheit 4
(nachfolgend als CCU abgekürzt), die Signale für eine in
diesem Stereoendoskop 2 eingebaute Bildaufnahmeeinrichtung
verarbeitet, einen Abtastwandler 5, der die Signale von
dieser CCU 4 in ein Bildsignal umwandelt, einen Farbmonitor
6, der das Videosignal wiedergibt, das aus diesem
Abtastwandler 5 ausgegeben wird, und eine Verschlußbrille
27 auf, die eine Schließfunktion für eine Stereobetrachtung
des Bildes vorsieht, das auf diesem Farbmonitor 6
wiedergegeben wird.
Das Stereoendoskop 2 weist einen länglichen
Einführabschnitt 11, der in eine Körperhöhle oder
dergleichen einzuführen ist, und ein Griffteil auf, das am
proximalen bzw. beobachterseitigen Ende dieses
Einführabschnitts mit einem großen Durchmesser ausgebildet
ist und vom Bediener ergriffen werden kann. Dieser
Einführabschnitt ist aus einem zylindrischen starren
Mantelrohr ausgebildet, das aus einem solchen Metall wie
rostfreiem Stahl hergestellt ist. Das heißt, dieses
Stereoendoskop 2 ist ein starres Endoskop, das den starren
Einführabschnitt 11 aufweist.
Wie bei einem gewöhnlichen Endoskop umfaßt dieses
Stereoendoskop eine Beleuchtungslicht-
Übertragungseinrichtung, die Beleuchtungslicht überträgt,
das von der Lichtquelleneinrichtung 3 zugeführt wird, ein
optisches Beleuchtungssystem, das dieses übertragene
Beleuchtungslicht aus einem Beleuchtungsfenster projiziert
und die Seite des Gegenstands beleuchtet, und ein optisches
Beobachtungssystem, das zwei Bilder mit einer Parallaxe so
erhält, daß der Gegenstand, der mit Hilfe dieses optischen
Beleuchtungssystems beleuchtet wird, stereoskopisch
betrachtet werden kann.
In dieser Beschreibung wird dieses optische
Beobachtungssystem übrigens bei einem Ausführungsbeispiel
genau erläutert, das zum Erzeugen von zwei Bildern mit
einer Parallaxe auf einer Bildaufnahmeeinrichtung dient,
die eine photoelektrische Umwandlungsfunktion vorsieht und
deshalb als ein optisches Bildaufnahmesystem bezeichnet
wird.
Der Griffabschnitt 12 ist mit einer Lichtleiteröffnung 13
ausgestattet und ein Lichtleiterkabel 14 ist am einen Ende
lösbar mit dieser Lichtleiteröffnung bzw. diesem
Lichtleitermundstück 13 sowie über ein Lichtleiter-
Verbindungsstück 15 an seinem anderen Ende mit der
Lichtquelleneinrichtung 3 lösbar verbunden.
Eine Lampe 16, die ein weißes Beleuchtungslicht erzeugt,
und eine Linse 17, die dieses weiße Licht bündelt, sind in
der Lichtquelleneinrichtung 3 angeordnet. Das durch diese
Linse 17 gebündelte Beleuchtungslicht wird auf die eine
Stirn- bzw. Endfläche des Lichtleiter-Verbindungsstücks 15
gestrahlt, das auf diese Endfläche gestrahlte
Beleuchtungslicht wird durch den Lichtleiter in dem
Lichterkabel 14 übertragen und das übertragene
Beleuchtungslicht wird von der Lichtleiteröffnung 13 zu der
Seite eines im Endoskop 2 befindlichen Lichtleiters 18
geführt.
Der Lichtleiter 18 ist als eine Beleuchtungslicht-
Übertragungseinrichtung in dem Griffabschnitt 12 gebogen
und wird durch den Einführabschnitt 11 durchgeführt. Dieser
Lichtleiter 18 überträgt das zugeführte Beleuchtungslicht
und projiziert das Beleuchtungslicht von der distalen
Endfläche, die am distalen Ende 19 des Einführabschnitts 11
befestigt ist, und weiter über eine Beleuchtungslinse 20
nach vorne, die an einem Beleuchtungsfenster angebracht
ist.
Die entsprechenden optischen Bilder (durch Bezugszeichen 7a
und 7b in Fig. 6 dargestellt) des Gegenstands 29 (durch den
Pfeil in Fig. 5 dargestellt), der durch dieses
Beleuchtungslicht beleuchtet wird, werden durch optische
Objektivsysteme 21a und 21b, die in zwei
Beobachtungsfenster eingesetzt sind, die neben dem
Beleuchtungsfenster im distalen Ende 19 angeordnet sind, an
bilderzeugenden Stellen erzeugt. Die beiden optischen
Objektivsysteme 21a und 21b weisen den gleichen Aufbau auf
und sind aus optischen Linsen mit vorzugsweise den gleichen
Kennwerten ausgebildet.
Wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, weisen die beiden
optischen Objektivsysteme 21a und 21b die entsprechenden
optischen Achsen 0a bzw. 0b parallel zur zentralen Achse
bzw. Mittelachse des Einführabschnitts auf, wobei die
beiden Achsen parallel auf beiden Seiten dieser zentralen
Achse angeordnet sind und voneinander mit dem Abstand d
(Intervall) zwischen beiden optischen Achsen 0a und 0b
beabstandet sind. Auch sind die beiden optischen Achsen 0a
und 0b in der diametralen Richtung, die zentrale Achse
kreuzend, beabstandet angeordnet und deshalb zur zentralen
Achse symmetrisch angeordnet. Zwei optische Bilder mit
einer großen Parallaxe können durch die optischen
Objektivsysteme 21a und 21b mit dem gleichen Aufbau mit der
optischen Achse erzeugt werden, die parallel angeordnet
ist, während sie durch den Abstand d untereinander
beabstandet sind.
Die Bilder 7a und 7b werden, wie in Fig. 6 dargestellt, mit
Hilfe der beiden optischen Objektivsysteme 21a und 21b an
getrennten Stellen erzeugt und mit Hilfe eines gemeinsamen
optischen Übertragungssystems 22, d. h. einem optischen
Bildübertragungssystem oder einer
Bildübertragungseinrichtung nach hinten übertragen.
Diese Bilder werden durch dieses optische
Übertragungssystem 22 mit gleichem Faktor nach hinten
übertragen und letztlich werden die gleichen Bilder 10a und
10b wie die beiden Bilder 7a bzw. 7b durch die beiden
optischen Objektivsysteme 21a und 21b voneinander
beabstandet auf einer photoelektrischen Umwandlungsfläche
(Bildaufnahmefläche) einer Bildaufnahmeeinrichtung 23
erzeugt, die im Griffabschnitt 12 angeordnet ist. Zum
Beispiel werden in Fig. 5, falls die Trennrichtung in den
beiden optischen Objektivsystemen 21a und 21b eine
horizontale Richtung ist, zwei Bilder 10a und 10b in der
horizontalen Richtung auf der Bildaufnahmefläche der
Bildaufnahmeeinrichtung 23 voneinander getrennt erzeugt.
Wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, weist die
Bildaufnahmeeinrichtung 23 z. B. eine quadratische
Bildaufnahmefläche auf und ist so angeordnet, daß die
vertikale oder die horizontale Richtung dieser
Bildaufnahmefläche mit der horizontalen Richtung
zusammenfällt, in der die beiden optischen Objektivsysteme
21a und 21b beabstandet angeordnet sind, und die Mitte der
Bildaufnahmefläche kann auf der optischen Achse des
optischen Übertragungssystems liegen.
Übrigens kann der Lichtleiter 18, der durch den
Einführabschnitt 1 geführt ist, über die Außenseite des
optischen Übertragungssystems 22 eingeführt werden
(beispielsweise wie ein Ring). Wie dies in Fig. 5
dargestellt ist, kann ein Teil der vertikalen Richtung, das
die horizontale Richtung des optischen Übertragungssystems
22 mit rechten Winkeln schneidet, in einer eingeschnittenen
Nut enthalten sein, die durch axial gerichtetes
Einschneiden eines Teils der vertikalen Richtung
ausgebildet wird, die die horizontale Richtung des
optischen Übertragungssystems 22 unter rechten Winkel
schneidet. (Eine eingeschnittene Nut ist in Fig. 5
dargestellt, aber zwei eingeschnittene Nuten können in der
vertikalen Richtung ausgebildet sein.) Falls eine solche
eingeschnittene Nut ausgebildet ist, wird der Teil, der im
Prinzip nicht wesentlich zur Bildübertragung beiträgt,
weggenommen, die Bildübertragungsfunktion wird nicht
verringert, das Beleuchtungslicht kann übertragen werden
und der Einführabschnitt 11 kann mit geringem Durchmesser
hergestellt werden.
Da die wirksame Schnittfläche des optischen
Übertragungssystems groß gemacht werden kann, kann die
Exzentrizität (der Abstand d zwischen den optischen Achsen)
der beiden optischen Objektivsysteme 21a und 21b, die
einander gegenüberliegend exzentrisch in der horizontalen
Richtung von der optischen Achse von diesem optischen
Übertragungssystem 22 am vorderen Ende dieses optischen
Übertragungssystems angeordnet sind, d. h. die Parallaxe,
groß gemacht werden und die Stereobetrachtungsfunktion kann
verbessert werden. Ferner kann die Überlagerung (Cross
Talk) der beiden Bilder verringert werden.
Der Griffabschnitt kann zusammensetzbar in einen
Ausgangsabschnitt 24, in dem die Bildaufnahmeeinrichtung 23
eingebaut ist, und einen Eingangsabschnitt 25 an seiner
vorderen Seite getrennt werden. Der Eingangsabschnitt 25
weist ein optisches Bildaufnahmesystem (optisches
Beobachtungssystem) mit den beiden optischen Objektivreihen
bzw. Objektivsystemen 21a und 21b sowie dem optischen
Übertragungssystem 22 auf.
Dadurch, daß der Ausgangsabschnitt 24 trennbar gemacht ist,
besteht ein flexibler Aufbau, wobei die
Bildaufnahmeeinrichtung 23 bei einem Fehler oder Defekt
leicht repariert werden kann oder gegen eine mit einer
höheren Empfindlichkeit oder höheren Anzahl von Bildpunkten
ausgetauscht werden kann, um die Leistungsfähigkeit zu
verbessern, und ein Okularadapter kann angeschlossen
werden, um eine Stereobetrachtung mit bloßem Auge zu
ermöglichen. (Der Aufbau in der später beschriebenen Fig.
19 kann für den Aufbau des Verbindungsteils gewählt
werden.)
Die Bildaufnahmeeinrichtung 23 ist an ein Signalkabel 26
angeschlossen, das aus dem hinteren Ende des
Ausgangsabschnitts 24 herausragt und diese mit der CCU 4
verbindet, in der das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 23
photoelektrisch umgewandelte Bildaufnahmesignal verarbeitet
wird. Das durch diese CCU 4 verarbeitete Bildsignal wird
daraufhin in den Abtastumwandler 5 eingegeben, in ein
Videosignal umgewandelt und dann zum Farbmonitor 6
ausgegeben. Zwei Bilder, die den optischen Bildern
entsprechen, die durch die beiden optischen Objektivsysteme
21a und 21b erzeugt werden, werden auf diesem Farbmonitor 6
abwechselnd wiedergegeben. Durch das Betrachten der Bilder
auf dem Farbmonitor 6 mit einer Verschlußbrille 27 kann der
Bediener die Bilder mit einem Stereoeffekt betrachten.
Fig. 6 stellt den Aufbau der optischen Bildaufnahmesysteme
dar, d. h. der beiden optischen Objektivsysteme 21a und 21b
und des optischen Übertragungssystems in dem Stereoendoskop
2 des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Bilder 7a und 7b mit einer Parallaxe zueinander werden
durch die mehreren (zwei bei diesem Ausführungsbeispiel)
unabhangigen optischen Objektivsysteme 21a und 21b erzeugt,
die im distalen Endabschnitt 19 angeordnet sind. Diese
Bilder 7a und 7b, die voneinander getrennt sind, werden
durch das optische Übertragungssystem als einem optischen
Bildübertragungssystem übertragen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die optischen
Objektivsysteme 21a und 21b, z. B. drei
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c, die das
optische Übertragungssysteme 22 ausbilden, und die
Bildaufnahmeeinrichtung 23, die optische Bilder
photoelektrisch umwandelt, von der Gegenstandsseite aus in
der vorstehend aufgeführten Reihenfolge angeordnet. Die
beiden Bilder 7a und 7b mit einer Parallaxe werden an den
räumlich getrennten Stellen (in diesem Fall an den Stellen,
die in der horizontalen Richtung voneinander beabstandet
sind) mit Hilfe der optischen Objektivsysteme 21a und 21b
erzeugt, wobei die optischen Objektivsysteme den gleichen
Aufbau aufweisen und parallel zueinander und um den Abstand
d (z. B. d = 4 mm) zwischen deren optischen Achsen
voneinander getrennt angeordnet sind.
Die Bilder 7a und 7b werden mit Hilfe der
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c mit gleichem
Aufbau, die in Reihe angeordnet sind, so daß die optischen
Achsen miteinander zusammenfallen können, mit dem gleichen
Faktor übertragen bzw. weitergeleitet. Das heißt sozusagen,
die Bilder 7a und 7b, die an der rechten bzw. der linken
Seite der optischen Achse 0 des optischen
Übertragungssystems 22 erzeugt werden (mit Hilfe der
optischen Objektivsysteme 21a und 21b, die exzentrisch an
der linken bzw. rechten Seite dieser optischen Achse 0
angeordnet sind), erzeugen durch das
Übertragungslinsensystem 22a entsprechende Bilder 8a und 8b
an der rechten bzw. linken Seite dieser optischen Achse 0
an rückseitigen Stellen der optischen Achse 0. Diese Bilder
8a und 8b erzeugen durch das Übertragungslinsensystem 22b
Bilder 9a und 9b an der linken bzw. der rechten Seite
dieser optischen Achse 0 in der Nähe der rückseitigen
Stelle der optischen Achse 0. Diese Bilder 9a und 9b
erzeugen entsprechend durch das Übertragungslinsensystem
22c Bilder 10a und 10b an der rechten bzw. der linken Seite
dieser optischen Achse 0 an deren rückseitigen Stellen der
optischen Achse 0.
An dieser Stelle ist die Bildaufnahmefläche der
Bildaufnahmeeinrichtung 23 angeordnet und die Bilder 10a
und 10b werden photoelektrisch umgewandelt und ausgegeben.
Eine Maskierungseinrichtung ist so vorgesehen, daß die
beiden Bilder 10a und 10b sich auf dieser
Bildaufnahmefläche nicht überlagern können. (Wie bei der
später beschriebenen Fig. 8 kann z. B. eine
Gesichtsfeldblende 30 auf den bilderzeugenden Flächen der
optischen Objektivsysteme 21a und 21b vorgesehen werden, um
das Gesichtsfeld zu begrenzen. Die Erfindung ist nicht auf
dieses beschränkt. Die Gesichtsfeldblende kann z. B. an der
bilderzeugenden Stelle im optischen Relaissystem 22
vorgesehen werden.)
Die optischen Achsen 0 der Übertragungslinsensysteme 22a,
22b und 22c werden entsprechend um den gleichen Betrag an
der rechten bzw. der linken Seite der optischen Achsen 0a
bzw. 0b der optischen Objektivsysteme 21a und 21b
exzentrisch angeordnet. Die Exzentrizität kann in
Übereinstimmung mit der gewünschten Parallaxenstärke
gewählt werden, d. h. einer Größe für einen Stereoeindruck
und beträgt d/2 (z. B. d/2 = 2 mm) bei diesem
Ausführungsbeispiel.
Die Anzahl der durchgeführten Übertragungen beträgt bei
diesem Ausführungsbeispiel drei, kann jedoch abhängig von
spezifizierten Werten wie der Helligkeit des optischen
Systems auf ein Vielfaches von dem Einfachen bis zum Zehn-
und Mehrfachen gesetzt werden.
Übrigens stellen in Fig. 6 die Bezugszeichen 28a und 28b
entsprechend die Stellen der Einfallspupillen des linken
bzw. rechten optischen Objektivsystems 21a bzw. 21b dar,
und das linke und das rechte Bild 7a bzw. 7b werden aus dem
über die entsprechende Einfallspupille 28a bzw. 28b
einfallenden Licht erzeugt. Die entsprechende
Einfallspupille 28a bzw. 28b wird mit Hilfe der
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c, die das
optische Relaissystem 22 ausbilden, übertragen.
Während der Übertragung durch die Übertragungslinsensysteme
22a, 22b und 22c können die beiden Pupillen horizontal
versetzt werden, jedoch wird bei den
Übertragungslinsensystemen 22a, 22b und 22c besser eine
Überlagerung vorgesehen, um sie klein zu machen. Deshalb
ist es vorzuziehen, daß die beiden optischen
Objektivsysteme 21a und 21b entsprechend so ausgebildet
werden, daß sie optische telezentrische Systeme ausbilden,
d. h. die projizierenden Pupillen so ausgebildet werden,
daß sie unendlich fern sind.
Übrigens wird die Größe der Parallaxe, d. h. der
Achsabstand zwischen der linken und der rechten
Einfallspupille 28a bzw. 28b, durch den Abstand d zwischen
den optischen Achsen 0a und 0b der optischen
Objektivsysteme 21a und 21b bestimmt und ist von der
Helligkeit des optischen Systems unabhängig.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel können, da das
optische Übertragungssystem 22 für beide Pupillen gemeinsam
hergestellt wird, die Probleme beim Einjustieren der Linsen
im Vergleich zu dem Fall, bei dem es nicht gemeinsam
hergestellt ist (beim ersten Stand der Technik), in hohem
Maße verringert werden und eine hervorragende
stereoskopische Betrachtung kann durchgeführt werden.
Wie es auch aus Fig. 5 zu entnehmen ist, kann, da ein Bild
mit einer Parallaxe durch Anordnen der beiden optischen
Objektivsysteme 21a und 21b von einander beabstandet
erhalten werden kann, die Parallaxe größer gemacht werden,
als in dem Fall, bei dem ein gemeinsames optisches
Objektivsystem (beim zweiten Stand der Technik) verwendet
wird und deshalb kann ein verbesserter Stereoeindruck
erzielt werden. (Der gleiche Stereoeffekt wie im Fall der
beiden optischen Systeme, die wie beim ersten Stand der
Technik angeordnet sind, kann erzielt werden.)
Deshalb können entsprechend diesem Ausführungsbeispiel die
Anzahl der gemeinsamen optischen Komponenten, die Anzahl
der einzustellenden Teile sowie die Kosten gering gehalten
werden und das Bild vermittelt den gleichen Stereoeindruck
wie in dem Fall, bei dem beim Stand der Technik zwei
optische Systeme angeordnet sind.
Da die beiden Bilder 7a und 7b, die eine Parallaxe
aufweisen, durch die gemeinsam verwendeten
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c mit der einen
axialen Symmetrie übertragen werden, geht nur wenig der
Qualität (die Vergrößerung, die
Kontrastübertragungsfunktion, die Bildstelle, die
chromatische Aberration, die Farbgebung und dergleichen)
der beiden Bilder während der Übertragung verloren.
Das heißt sozusagen, selbst falls die einzelnen Kennwerte
des Übertragungslinsensystems 22a und der anderen durch
Produktionsfehler streuen, wirkt sich bei diesem
Ausführungsbeispiel, da das linke und das rechte Bild durch
das gemeinsame Übertragungslinsensystem 22a und die anderen
übertragen werden, der Einfluß der einzelnen Streuung nicht
wesentlich aus. Deshalb sind das linke und das rechte Bild,
die mit Hilfe dieses Ausführungsbeispieles erhalten werden,
Bilder mit einer guten Qualität und mit wenig Verzerrung
oder Verschiebung zueinander.
Falls eine Operation unter der Beobachtung mit diesem
Stereoendoskop durchgeführt wird, werden eine gute
Bildqualität und ein ausreichender Stereoeffekt erhalten,
ein aufgenommenes Bild bei einer Beobachtung, das einer
direkten Beobachtung des erkrankten Teils sehr nahe kommt,
kann verwirklicht werden und deshalb kann eine Umgebung, in
der die Operation leicht durchzuführen ist, vorgesehen
werden.
Da das linke und das rechte Bild 7a bzw. 7b durch die
optischen Objektivsysteme 21a bzw. 21b an räumlich
getrennten Stellen erzeugt werden und durch das gemeinsame
optische Übertragungssystem 22 an räumlich getrennten
Stellen erzeugt werden, kann eine Stereobetrachtung bei
diesem Ausführungsbeispiel deshalb mit der
Bildaufnahmeeinrichtung oder dergleichen ohne das Verwenden
einer Bildtrenneinrichtung, die die Bilder räumlich neu
trennt, durchgeführt werden.
Die Endbilder 10a und 10b können bei diesem
Ausführungsbeispiel auch durch das Übertragungslinsensystem
22c zusammen mit einer Bildaufnahmeeinrichtung 23
aufgenommen werden. Deshalb ist der Ausgangsabschnitt 24
vom Aufbau her sehr vereinfacht und ein Stereoendoskop mit
einem geringen Gewicht kann verwirklicht werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 23 kann übrigens irgendeine von
verschiedenen Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen (im
allgemeinen unter den Namen von z. B. CCD, PCD, CMD, AMI
und SIT bekannt) und Bildaufnahmeröhren (im allgemeinen
unter dem Namen von Sachikon, Busikon und HARP TUBE)
bekannt.
Auch kann die Empfindlichkeit durch das Verwenden eines
Bildverstärkers oder dergleichen verbessert werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 23 kann eine Einrichtung zum
Aufnehmen von Farbbildern mit einer einzelnen Platte sein
oder kann farbige Bilder mit einem Aufbau einer Zwei-
Platten- oder Drei-Platten-Kamera aufnehmen. Auch können
die Endbilder 10a und 10b von dem Übertragungslinsensystem
22c, wie in Fig. 6 dargestellt, von der gemeinsamen
Bildaufnahmeeinrichtung 23 aufgenommen werden, um Kosten
und Gewicht zu verringern.
Damit ein optimaler Stereoeindruck nach dem Wunsch oder der
Operationsart des operierenden Arztes erhalten werden kann,
kann der Abstand zwischen den entsprechenden optischen
Achsen der beiden optischen Objektivsysteme 21a und 21b
variabel gemacht werden, so daß die Stärke der Parallaxe
variabel gemacht werden kann.
In diesem Fall können, damit der distale Endabschnitt 19
schmal gemacht werden kann, die beiden optischen
Objektivsysteme 21a und 21b zu einander gegenüberliegenden
Seiten in der horizontalen Richtung senkrecht zur optischen
Achse 0 der Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c
beweglich ausgeführt werden. Falls sich die optischen
Objektivsysteme 21a und 21b bewegen, werden die Endbilder
10a und 10b in diesem Fall jedoch auch durch das
Übertragungslinsensystem 22c bewegt und deshalb wird in dem
Fall, daß die Bildaufnahmeeinrichtung 23 feststeht, die
Bewegung auf einen Bereich innerhalb des
Bildaufnahmebereichs beschränkt.
Es wurde erläutert, daß die Bildaufnahmefläche der
Bildaufnahmeeinrichtung 23 quadratisch ist. Jedoch kann
auch eine rechteckige Fläche verwendet werden, die in der
horizontalen Richtung, in der die optischen Objektivsysteme
21a und 21b so, wie sie beabstandet sind, angeordnet sind,
lang ist. In diesem Fall kann der Bildaufnahmebereich, in
dem das Bild mit einer Parallaxe erhalten wird, wesentlich
vergrößert werden.
In Fig. 5 sind eine Beleuchtung vom simultanen Typ und ein
Bildaufnahmesystem gewählt, wobei ein Farbbild unter
Verwendung der Bildaufnahmeeinrichtung 23 aufgenommen wird,
bei der ein solches Farbtrennfilter, wie ein Mosaikfilter,
unter einer Weißlichtbeleuchtung angeordnet ist und
verwendet wird. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf
beschränkt. Ebenso kann ein Bildaufnahmesystem vom
sequentiellen Typ verwendet werden, bei dem ein Farbbild
durch das Erzeugen von Farbkomponenten-Bildern aus z. B.
drei Primärfarben erhalten wird, indem ein Bild mit einer
Bildaufnahmeeinrichtung ohne Farbtrennfilter unter einer
sequentiellen Beleuchtung aufgenommen wird, bei der
Beleuchtungslicht mit solchen Wellenlängenbereichen wie
rot, grün und blau aufeinanderfolgend auf die Seite des
Gegenstands gestrahlt wird.
Beim ersten Ausführungsbeispiel kann anstelle des
Anschließens des Ausgangsabschnitts an den
Eingangsabschnitt 25 ein Okularadapter 45′, der in der
später beschriebenen Fig. 16D dargestellt ist, angesetzt
werden, so daß die stereoskopische Betrachtung mit bloße
Auge durchgeführt werden kann. In diesem Fall ist es
vorzuziehen, die Anzahl der Übertragungen durch das
optische Übertragungssystem 22 gerade zu halten, so daß das
linke und das rechte Bild 7a bzw. 7b durch die optischen
Objektivsysteme 21a bzw. 21b entsprechend mit der linken
bzw. der rechten Okularlinse betrachtet werden können. (In
Fig. 16D wird das Bild viermal übertragen.)
Die Linsendaten des ersten Ausführungsbeispieles sind
übrigens in Tabelle 1 aufgelistet, die am Ende der
Beschreibung dargestellt ist. Fig. 2 und andere sind
gemeinsam nach Fig. 1 dargestellt. In Tabellen 1 bis 14
stellen r1, r2 . . . Radien von Krümmungen entsprechender
Oberflächen, d1, d2 . . . Oberflächenentfernungen, n1, n2 . . .
Brechungsindizes entsprechender Linsen und ν1, ν2 . . .
Abbe′sche Zahlen von entsprechenden Linsen dar.
Im nachfolgenden stellen das zweite bis neunte
Ausführungsbeispiel Modifikationen des ersten
Ausführungsbeispiels dar und gleich wie beim ersten
Ausführungsbeispiel wird das Bild mit einer Parallaxe durch
die optischen Objektivsysteme 21a und 21b in einer Lage
räumlich beabstandet erzeugt.
Fig. 7 stellt einen Aufbau nahe der Endbilder 10a und 10b
des Übertragungslinsensystems 22c des optischen
Bildaufnahmesystems in dem Stereoendoskop des zweiten
Ausführungsbeispiels dar. Die Endbilder 10a und 10b werden
entsprechend durch zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und
23b aufgenommen. Signalleitungen (nicht verdeutlicht) sind
entsprechend mit den beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 23a
und 23b und mit einer CCU verbunden, die sich bezüglich des
inneren Aufbaus teilweise von der CCU 4 in Fig. 5
unterscheidet. Die anderen Bauteile weisen den Aufbau wie
jene des Stereoendoskops 2 des ersten Ausführungsbeispiels
auf.
Bei den CCU-Verarbeitungssignalen für die beiden
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b kann übrigens das
gleiche Treibersignal gleichzeitig angelegt werden,
beispielsweise an die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 23a
und 23b, die gleichzeitig ausgelesen und entsprechend in
zwei Bildspeichern abgespeichert werden können. Das gleiche
Treibersignal kann abwechselnd entsprechend an die beiden
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b angelegt werden, und
diese können abwechselnd ausgelesen werden und das
ausgelesene Bildsignal kann entsprechend abwechselnd in den
beiden Bildspeichern abgespeichert werden.
Die Bildsignale, die gleichzeitig oder abwechselnd in den
beiden Bildspeichern abgespeichert wurden, werden
abwechselnd mit Hilfe des Abtastumwandlers ausgelesen und
abwechselnd auf dem Farbmonitor angezeigt. Der operierende
Arzt trägt eine Verschlußbrille 27 und kann das auf dem
Farbmonitor 6 angezeigte Bild entsprechend beobachten und
stereoskopisch betrachten.
Die Stereoendoskopvorrichtung, die dieses zweite
Ausführungsbeispiel umsetzt, kann im wesentlichen mit dem
gleichen Aufbau wie die Stereoendoskopvorrichtung 1 in Fig.
5 verwirklicht werden.
Dieses zweite Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf,
daß die Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b jeweils
unabhängig fokussiert werden können. Wenn sie genau
einjustiert sind, kann ein Bild mit einer höheren Qualität
als im Fall einer gemeinsamen Bildaufnahmeeinrichtung 23
erzeugt werden.
Auch die Parallaxe kann in der gleichen Weise wie beim
ersten Ausführungsbeispiel variabel gemacht werden. Jedoch
weist dieses Ausführungsbeispiel den Vorteil auf, daß die
Bewegung, falls die linke und die rechte
Bildaufnahmeeinrichtung 23a bzw. 23b bewegt werden, während
sie betrieblich mit der Bewegung der optischen
Objektivsysteme 21a und 21b verbunden sind, nicht auf einen
Bewegungsbereich innerhalb des Bildaufnahmebereichs wie in
dem Fall der gemeinsamen Bildaufnahmeeinrichtung 23
beschränkt sind.
Beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Bewegungsbereich
des linken und des rechten Bildes 10a und 10b auf einen
Bereich innerhalb des Bildaufnahmebereichs beschränkt, da
die Bildaufnahmeeinrichtung 23 gemeinsam verwendet wird.
Jedoch werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in
dem Fall, in dem die Endbilder 10a und 10b festliegen, die
beiden Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b, falls die
Bewegung von dem Bildbereich abweicht (getrennt wird),
horizontal bewegt, da sie betrieblich mit der Bewegung der
optischen Objektivsysteme 21a und 21b verbunden sind, und
die Endbilder 10a und 10b können innerhalb des
Bildaufnahmebereichs der entsprechenden
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b beibehalten werden.
Deshalb ist es ein Vorteil, daß ein Stereoendoskop
verwirklicht werden kann, bei dem ein Bild erhalten werden
kann, das einen Stereoeindruck vermittelt. Die anderen
Bauteile haben die gleichen Wirkungen wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Die Linsendaten des zweiten
Ausführungsbeispiels sind übrigens die gleichen wie die des
ersten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 8 und 9 betreffen das dritte Ausführungsbeispiel.
Fig. 8 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem des dritten
Ausführungsbeispiels dar. Fig. 9 stellt vergrößert die
Anordnung der Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b dar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden als die beiden
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b die gleichen wie bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet und die
Lichtempfangsflächen der Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und
23b sind nicht vertikal zur optischen Achse 0 des optischen
Übertragungssystems 22 ausgerichtet, sondern aus der
vertikalen Richtung weggeneigt. Mit anderen Worten befindet
sich im Mittelteil der Lichtempfangsfläche von jeder der
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a bzw. 23b die optische Achse,
die senkrecht zu dieser Lichtempfangsfläche liegt, nicht
parallel zur optischen Achse 0 des optischen
Übertragungssystems 22, sondern verläuft unter einem Winkel
größer als 0° zu dieser ausgerichtet.
Wenn die Lichtempfangsfläche von jeder der beiden
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a bzw. 23b so geneigt
angeordnet ist, daß sie mit der Bildoberflächen-
Krümmungsaberration 10c zusammenfällt, die durch die
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c ausgebildet wird
und in Fig. 9 dargestellt ist, wird die Verschlechterung
des Bildes durch die Krümmungsaberration gesteuert oder
verringert.
Da die Petzval-Summe der Übertragungslinsensysteme 22a, 22b
und 22c positiv ist, wird die Bildfläche, selbst falls die
Bildfläche durch die optischen Objektivsysteme 21a und 21b
flach abgebildet wird, in dem Fall der Übertragung durch
die Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c auf der
gekrümmten Oberfläche gebogen, wobei die konkave Oberfläche
zur Objektivseite gerichtet ist.
Bei der Lichtaufnahmefläche oder Lichtempfangsfläche, die
vertikal zu optischen Achse der Übertragungslinsensysteme
22a, 22b und 22c angeordnet ist, wird deshalb
wahrscheinlich ein teilweiser Schleier erzeugt und es wird
schwierig sein, die gesamte Bildaufnahmefläche fokussiert
zu halten.
Deshalb ist beim dritten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 9
dargestellt, die Lichtempfangsfläche in Übereinstimmung zur
Berührungsfläche der gekrümmten Bildfläche geneigt
angeordnet. In Fig. 9 ist die Lichtempfangsfläche um
25,332° zur Oberfläche senkrecht zu optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 22c geneigt.
Entsprechend diesem dritten Ausführungsbeispiel werden
nicht nur die Wirkungen des zweiten Ausführungsbeispieles
beibehalten, sondern auch ein Abbildungsbild mit einer
geringen Krümmungsaberration wird erhalten. Die Linsendaten
des dritten Ausführungsbeispieles sind übrigens die, die in
Tabelle 2 dargestellt sind.
Da die Petzval-Summe der Übertragungslinsensysteme 22a, 22b
und 22c einen positiven Wert annimmt, kann eine Petzval-
Summe der optischen Objektivsysteme 21a und 21b mit einem
negativen Wert vorgesehen werden, um die Bildflächen-
Krümmungsaberration der Endbilder 10a und 10b zu steuern,
die durch das Übertragungslinsensystem 22c gelaufen sind.
Die Fig. 10A und 10B sind Modifikationen, die diese Art und
Weise darstellen.
Wie in Fig. 10A dargestellt, ist die Petzval-Summe der
optischen Objektivsysteme 21a und 21b so, daß sie einen
negativen Wert ergibt, um Bilder 7a und 7b zu erzeugen, die
auf der Rückseite (der scheinbare Krümmungsradius von jeder
Bildfläche soll durch R dargestellt werden) konkav werden.
Falls das Bild auf der flachen Bildfläche durch die
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b und 22c übertragen wird,
der scheinbare bzw. lokale Krümmungsradius der Bildfläche
der Endbilder 23a und 23b durch R dargestellt wird und, wie
in Fig. 10 dargestellt, die Lichtempfangsflächen der
Bildaufnahmeeinrichtungen 23a und 23b auf der
Berührungsfläche der gekrümmten Fläche mit einer
scheinbaren Krümmung 1/R* = 1/R - 1/R* angeordnet sind,
dann wird der Einfluß der Bildflächen-Krümmungsaberration
durch dieses Ausführungsbeispiel weiter als durch das
dritte Ausführungsbeispiel gesteuert bzw. überwacht.
In diesem Fall kann 1/R - 1/R* = 0 gelten oder der absolute
Wert von 1/R - 1/R* kann klein sein.
Fig. 11 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem des vierten
Ausführungsbeispiels dar. Die Endbilder 10a und 10b des
Übertragungslinsensystems werden einmal mehr durch
Adapterlinsensysteme 32a und 32b übertragen, die ein
optisches Adaptersystem zum Verbinden und Erzeugen von
Bildern 36a und 36b ausbilden. Diese Bilder 36a und 36b
werden entsprechend durch Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und
33b aufgenommen.
Die Adapterlinsensysteme 32a und 32b sind entsprechend aus
Spiegelteilen 34a bzw. 34b und Linsenteilen 35a bzw. 35b
ausgebildet. Ein Strahl wird mit Hilfe der Spiegelteile 34a
und 34b parallel nach außen geführt (bei diesem
Ausführungsbeispiel beträgt der Versatz L 6 mm) und die
Linsenteile 35a und 35b dienen zum Neuerzeugen der
Endbilder 10a und 10b des Übertragungslinsensystems mit
irgendeiner Vergrößerung.
Die optische Achse von jedem der Linsenteile 35a und 35b
ist, abgesehen von dem durch die Spiegelteile 34a und 34b
parallel geführten Teil, von der optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 22c exzentrisch um d/2 (2 mm)
versetzt.
Wenn die in den Spiegelabschnitten 34a und 34b parallel
geführte Strecke und die Vergrößerung in den
Linsenabschnitten 35a und 35b richtig eingestellt sind,
können die Bilder 36a und 36b bei diesem
Ausführungsbeispiel optimal für Bildaufnahmeeinrichtungen
33a und 33b mit irgendeiner Größe erhalten werden.
Da die Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und 33b mit einer
größeren Große als bei dem ersten und dem zweiten
Ausführungsbeispiel verwendet werden können, kann bei
diesen entsprechend der Größe eine größere Anzahl von
Bildpunkten verwendet werden und ein hervorragendes
stereoskopisch betrachtbares Bild mit einem hohen
Auflösungsgrad kann erhalten werden. Die anderen
Bauelemente weisen die gleichen Merkmale und Wirkungen wie
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf. Die Linsendaten
dieses Ausführungsbeispiels entsprechen denen der Tabelle 3.
Fig. 12 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem beim
fünften Ausführungsbeispiel dar. Dieses Ausführungsbeispiel
ist eine Verbesserung des vierten Ausführungsbeispiels.
Die Bilder 36a und 36b werden entsprechend durch ein
weiteres Übertragen der Endbilder 10a und 10b des
Übertragungslinsensystems mit einem gemeinsamen optischen
Adaptersystem 32 erzeugt, das aus einem Einlinsensystem
ausgebildet ist, und die Bilder werden durch die
Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und 33b aufgenommen. Das
optische Adaptersystem 32 ist aus einem Linsensystem
ausgebildet, das so angeordnet ist, daß es die gleiche
optische Achse wie die Übertragungslinsensysteme 22a, 22b
und 22c aufweist, wobei die Endbilder < 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019509885 00004 99880BOL<10a und 10b des
Übertragungslinsensystems mit einer Vergrößerung neu
erzeugt werden und die Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und
33b an den Bildabbildungsstellen bzw. den
Bilderzeugungsstellen angeordnet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Aufbau durch das
Teil ohne Spiegelabschnitt in dem optischen Adaptersystem
32 einfacher gemacht werden, wobei es die Funktionen und
Wirkungen wie beim vierten Ausführungsbeispiel aufweist.
Die Bilder 36a und 36b können, falls die Vergrößerung des
optischen Adaptersystems 32 wahlweise eingestellt ist,
optimal für die Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und 33b mit
beliebiger Größe erhalten werden.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist genauso wie beim
dritten Ausführungsbeispiel die Lichtempfangsfläche von
jeder der bildaufnehmenden Einrichtungen 33a und 33b in
Übereinstimmung mit der Bildflächen-Krümmungsaberration
geneigt, die durch die Übertragungslinsensysteme 22a, 22b
und 22c und das optische Adaptersystem 32 erzeugt wird, um
die Verschlechterung des Bildes zu steuern. In Fig. 12 ist
die Lichtempfangsfläche mit 11,902° zur Fläche senkrecht
zur optischen Achse des Übertragungslinsensystems 22c
geneigt angeordnet. Die Linsendaten dieses
Ausführungsbeispiels entsprechen denen der Tabelle 4.
Fig. 13 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem bei dem
sechsten Ausführungsbeispiel dar.
Die Endbilder 10a und 10b des Übertragungslinsensystems
werden nochmals durch die Adapterlinsensysteme 32a und 32b
übertragen, die das optische Adaptersystem 32 ausbilden,
und werden mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und
33b aufgenommen. Das optische Adaptersystem 32 ist aus den
beiden geneigten Adapterlinsensystemen 32a und 32b gleichen
Aufbaus ausgebildet. Ein Linsensystem 32b und die
Bildaufnahmeeinrichtung 33b sind um d/2 (= 2 mm) parallel,
exzentrisch zur optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 22c und sind dann um 10,076° von
dem Punkt aus geneigt, bei dem die optische Achse des
Linsensystems 32b sich mit dem Endbild 10b des
Übertragungslinsensystems 22c in seiner Mitte schneidet.
Das Linsensystem 32a, das durch die Punktlinien
verdeutlicht wird, ist auch mit der gleichen Neigung
angeordnet, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite der
optischen Achse des Übertragungslinsensystems 22c.
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt, genauso wie beim
fünften Ausführungsbeispiel, kein Spiegelabschnitt vor und
durch freies Einstellen der Vergrößerung des optischen
Adaptersystems kann für die Bilder 36a und 36b ein Optimum
für die Bildaufnahmeeinrichtung mit beliebiger Größe
erhalten werden. Dieses Ausführungsbeispiel weist im
wesentlichen die gleichen Wirkungen wie das fünfte
Ausführungsbeispiel auf. Die Linsendaten dieses
Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 5 enthalten.
Fig. 14 stellt einen Hauptteil eines optischen
Bildaufnahmesystems bei dem 17. Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung dar.
Die Endbilder 10a und 10b des Übertragungslinsensystems
werden durch das optische Adaptersystem 32 nochmals
übertragen und in den gleichen Positionen ausgebildet und
die gemeinsame Bildaufnahmeeinrichtung 33 ist an der Stelle
der Bilderzeugung im Aufbau angeordnet.
Bei dem optischen Adaptersystem 32 werden die Endbilder 10a
und 10b des Übertragungslinsensystems zu der Seite einer
Verschluß-Blendeneinrichtung 37e über eine
Wegstreckenverlängerungseinrichtung für die optische Achse
geführt, die entsprechende Linsen 37a und 37b sowie Prismen
37c und 37d aufweist, und werden so zur Seite mit
gegenüberliegenden Linsen 37f und 37g geführt, daß, falls
eine Licht abschirmt, die andere Licht hindurchläßt. Ein
Strahl, der durch die Linse 37f gelaufen ist, die
gegenüberliegend der einen Seite der Verschlußeinrichtung
37e angeordnet ist, läuft durch ein Prisma 37h, ein
Halbprisma 37i und eine Linse 37j und bildet ein Bild 36a
an der Stelle aus, an der die Bildaufnahmeeinrichtung 33
angeordnet ist.
Ein Strahl, der durch die Linse 37g gelaufen ist, die
gegenüberliegend der anderen Seite der Verschlußeinrichtung
37e liegt, läuft durch eine optische Einrichtung 37k, das
Halbprisma 37i und die Linse 37j und bildet ein Bild 36b an
der Stelle aus, an der die Bildaufnahmeeinrichtung 33
angeordnet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die übertragenen
Bilder 36a und 36b an der gleichen Stelle ausgebildet und
durch eine Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen. Die
Verschlußeinrichtung 37e ist auf dem Weg des optischen
Adaptersystems 32 angeordnet und schirmt abwechselnd den
Strahl so ab, daß zwei Bilder nicht gleichzeitig durch die
Bildaufnahmeeinrichtung 33 erzeugt werden können.
Dieses Ausführungsbeispiel weist einen Vorteil insofern
auf, als daß eine Bildaufnahmeeinrichtung 33 ausreicht und
die Kosten verringert werden können. Die anderen Bauteile
weisen die gleichen Funktionen wie die des vierten
Ausführungsbeispiels auf.
Die Fig. 15A und 15B stellen einen Aufbau eines optischen
Objektivsystems beim achten Ausführungsbeispiel dar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein optisches
Objektivsystem aus perspektivischen, optischen
Objektivsystemen 39a und 39b mit einer perspektivischen
Vorderseite als Gesichtsfeld ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Strahl, der von der
diagonalen Vorderseite schräg einfällt, unter Verwendung
von Reflexionsprismen 40a und 40b als
Gesichtsfeldsrichtungs-Änderungseinrichtung reflektiert und
wird in einer Richtung zur optischen Achse 0 des optischen
Übertragungssystems 22 geändert (Fig. 15A und 15B stellen
nur einen Teil des Übertragungslinsensystems 22a dar). Bei
diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Gesichtsfeldrichtung
45° zur Längsrichtung (der Richtung der optischen Achse des
optischen Übertragungssystems 22) des Einführabschnitts.
Die Reflexionsprismen 40a und 40b können zwei getrennte
Körper oder einen gemeinsamen Körper aufweisen.
Die Ausbildung der Rückseite des optischen
Übertragungssystems 22 kann dem Aufbau von irgendeinem des
ersten bis zum sechsten Ausführungsbeispiels entsprechen.
Dieses Ausführungsbeispiel weist die gleichen Funktionen
und Wirkungen wie die des ersten bis siebten
Ausführungsbeispiels auf, mit der Ausnahme, daß sich die
Gesichtsfeldrichtung unterscheidet.
Anders als dabei kann beim achten Ausführungsbeispiel die
Gesichtsfeldrichtung durch Ändern der Winkel der
Reflektionsprismen 40a und 40b geändert werden. Falls die
Teile des optischen Objektivsystems austauschbar
ausgebildet sind, können verschiedene
Gesichtsfeldrichtungen, Gesichtsfeldwinkel und Parallaxen
durch Austauschen von lediglich dem optischen
Objektivsystem erhalten werden.
Die Fig. 16A bis 16D stellen das neunte Ausführungsbeispiel
und einen einheitlichen Aufbau in ihrer ersten Modifikation
dar.
Das Stereoendoskop 41 des in Fig. 16A dargestellten neunten
Ausführungsbeispiels weist eine optische
Objektivsystemeinheit 42, eine optische
Übertragungssystemeinheit 43, eine optische
Adaptersystemeinheit 44 und eine
Bildaufnahmeeinrichtungseinheit 45 auf.
Die optische Objektivsystemeinheit 42 weist eingebaute
optische Objektivsysteme 21a und 21b mit einheitlichen
optischen Kennwerten auf. Die optische
Übertragungssystemeinheit 43 weist eingebaute
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b, 22c und 22d mit
gleichem Aufbau auf. Die optische Adaptersystemeinheit 45
weist ein gemeinsames optisches Adaptersystem 32 auf. Die
Bildaufnahmeeinrichtungseinheit 45 weist eingebaute
Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und 33b mit einheitlichen
Kennwerten auf.
Fig. 16B entspricht der Seitenansicht der Fig. 16A. Die
optische Objektivsystemeinheit weist einen distalen
endseitigen Abschnitt eines Lichtleiters 18 und eine
Beleuchtungslinse 20 auf, die eingebaut sind. Die optische
Übertragungssystemeinheit 43 weist einen Zwischenabschnitt
des eingebauten Lichtleiters 18 auf. Die optische
Adaptersystemeinheit 44 weist einen rückseitigen
Endseitenabschnitt des eingebauten Lichtleiters 18 auf.
Eine Lichtleiteröffnung 13 ist vorgesehen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bewirken die
Übertragungslinsensysteme 22a, 22b, 22c und 22d in der
optischen Übertragungseinheit 43 zum Beispiel (sind sie in
der Längsrichtung an der unteren Seite ausgeschnitten, um
in der Richtung senkrecht zu horizontalen Richtung in der
die optischen Objektivsysteme 21a und 21b angeordnet sind,
einen Raum zum Aufnehmen des Lichtleiters 18
sicherzustellen), daß der Einführabschnitt vom Durchmesser
her klein ist. Auch das optische Adaptersystem 32 in der
optischen Adaptersystemeinheit 44 ist an der Seite der
Lichtleiteröffnung 13 ausgeschnitten bzw. weist einen
Ausschnitt auf.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die optische
Objektivsystemeinheit 42 mit dem distalen Ende der
optischen Übertragungssystemeinheit 43 verbunden, das
distale Ende der optischen Adaptersystemeinheit 44 steht
mit dem proximalen Ende der optischen
Übertragungssystemeinheit 43 in Verbindung und die
Bildaufnahmeeinrichtungseinheit 45 ist mit dem proximalen
Ende dieser optischen Adaptersystemeinheit 44 verbunden, um
ein Stereoendoskop 41 auszubilden.
Deshalb können durch Kombinieren der entsprechenden
Einheiten, die sich bezüglich der optischen Kennwerte und
der Bildaufnahmekennwerte unterscheiden, Stereoendoskope
mit unterschiedlichen Kennwerten einfach verwirklicht
werden. Deshalb können Stereoendoskope 41 mit
unterschiedlichen Kennwerten vorgesehen werden, die so
durch die Anwender für deren Anwendungsobjekte ausgewählt
werden können.
Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechen das
Verbindungsteil des proximalen Endes der optischen
Übertragungssystemeinheit 43 und das distale Ende der
optischen Adaptersystemeinheit 44 dem Rand des
Eingangsabschnitts 25 bzw. des Ausgangsabschnitts 24, die
in Fig. 5 dargestellt sind.
Übrigens ist in den Fig. 16A und 16B das Teil hinter der
optischen Adaptersystemeinheit 44 mit großem Durchmesser
hergestellt. Jedoch kann, wie in Fig. 16C dargestellt, die
Seite des proximalen Endes der optischen
Übertragungssystemeinheit 43 mit einem großen Durchmesser
an der proximalen Endseite vorgesehen werden, wobei das
Teil der proximalen Endseite des Lichtleiters 18 in der
Nähe dieses proximalen Endes eingebaut werden kann und das
Lichtleiter-Öffnungsstück 13 dort im Aufbau vorgesehen
werden kann.
Bei dieser ersten Modifikation braucht der Lichtleiter 18
nicht in die optische Adaptereinheit 44 eingebaut zu werden
und daher wird der Aufbau einfach.
Bei dieser Modifikation kann die
Bildaufnahmeeinrichtungseinheit 45 direkt ohne das
Verwenden der optischen Adaptersystemeinheit 44 im Aufbau
an der optischen Übertragungssystemeinheit 43 eingesetzt
werden. In einem solchen Fall wird der Aufbau des zweiten
Ausführungsbeispiels vorgesehen. Ferner wird in dem Fall,
daß eine gemeinsame Bildaufnahmeeinrichtung wie die
Bildaufnahmeeinrichtungseinheit 45 eingebaut wird, der
Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen.
Diese erste Modifikation ist von der Freiheit der
Kombinationsmöglichkeiten größer als das neunte
Ausführungsbeispiel und kann einfach Stereoendoskope 41 mit
unterschiedlichen Kennwerten verwirklichen. Auch kann, wie
in Fig. 16D dargestellt, für den Fall, daß ein
Okularadapter 45′ mit dem proximalen Ende der optischen
Übertragungssystemeinheit 43 gekoppelt wird, ein
Stereoendoskop ausgebildet werden, bei dem eine
stereoskopische Betrachtung mit bloßem Auge durchgeführt
werden kann.
Der in Fig. 16D dargestellte Okularadapter 45′ weist einen
Aufbau auf, bei dem die Endbilder durch die optische
Übertragungssystemeinheit 43 vergrößert und entsprechend
über Prismen- und Okularlinsen 45′′a und 45′′b betrachtet
werden können, die in ein Okularfenster entsprechend dem
Abstand zwischen beiden Augen des operierenden Arztes so
eingesetzt sind, daß das linke und das rechte Bild durch
die optischen Objektivsysteme 21a und 21b entsprechend
durch die linke und die rechte Okularlinse 45′′a bzw. 45′′b
stereoskopisch betrachtet werden können.
Übrigens wird in diesem Fall, da die Endbilder umgekehrte
Bilder sind, der Okularadapter 45′ mit Linsen 45′a und 45′b
zum Erzeugen von aufrechten Bildern vor den Okularlinsen
45′′a und 45′′b ausgestattet. Anstelle des Vorsehens der
Linsen 45′a und 45′b können die beiden Prismen zum
Verlängern des Abstandes zwischen den optischen Achsen als
Prismen zum Invertieren bzw. Umkehren solcher Bilder als
Porro-Prismen hergestellt werden.
Der Okularadapter für eine Beobachtung mit bloßem Auge kann
verbindbar mit der optischen Übertragungssystemeinheit 43
im Aufbau der Fig. 16A oder verbindbar mit dem Aufbau der
zweiten bis vierten Modifikation des neunten
Ausführungsbeispiels vorgesehen sein, wie dies in den Fig.
17A bis 17C nachfolgend erläutert wird.
Bei der zweiten, in Fig. 17A dargestellten Modifikation der
Fig. 16A sind das optische Adaptersystem 32 und die
Bildaufnahmeeinrichtungen 33a und 33b aus einer optischen
Adaptersystem-Bildaufnahemeinheit 46 als einer Einheit
ausgebildet.
Bei der dritten, in Fig. 17B dargestellten Modifikation der
Fig. 16A sind ferner die optischen Objektivsysteme 21a und
21b und das optische Übertragungssystem 22 aus einer
optischen Objektivsystem-Übertragungssystemseinheit 47 als
eine einzige Einheit ausgebildet. Bei der in Fig. 17C
dargestellten vierten Modifikation der Fig. 16A sind die
optischen Übertragungssysteme 22 und das optische
Adaptersystem 32 aus einer optischen Übertragungssystem-
Adaptersystemeinheit 48 als einer einzigen Einheit
ausgebildet.
Die Fig. 18A bis 18E stellen konkretere Aufbauformen von
verschiedenen Einheiten dar, die bei dem neunten
Ausführungsbeispiel und seinen Modifikationen verwendet
werden.
Fig. 18A stellt eine optische Objektivsystemeinheit 42 mit
einem Gesichtsfeldwinkel von 70° dar. Fig. 18B stellt eine
optische Objektivsystemeinheit 42 mit einem
Gesichtsfeldwinkel von 40° dar. Wenn diese ausgetauscht und
mit einer optischen Übertragungssystemeinheit 43 verbunden
werden, kann irgendein gewünschter Gesichtsfeldwinkel
erhalten werden.
Ein Außenschraubgewinde ist am proximalen Ende des
Mantelrohres der optischen Objektivsystemeinheit 42
ausgebildet und kann durch Einschrauben in ein
Muttergewinde am distalen Ende des Mantelrohres der
optischen Übertragungssystemeinheit abnehmbar mit dieser
verbunden werden. Ein Vorsprung ist am proximalen Ende des
Mantelrohres der optischen Objektivsystemeinheit 43
vorgesehen und kann mit einer Höhenunterschiedsfläche in
Berührung gebracht werden, die durch Ausschneiden der
inneren Umfangsfläche an der distalen Endseite des
Mantelrohrs der optischen Übertragungssystemeinheit 43
hergestellt werden, um die Lage in der Längsrichtung zu
bestimmen. Übrigens weisen beide Mantelrohre den gleichen
Außendurchmesser auf, so daß in dem Fall, daß sie mit
einander verbunden sind, kein Höhenunterschied an dem
Einführabschnitt vorliegt.
Auch sind eine Positioniermarkierung und ein Schraubloch
als Umfangspositioniereinrichtung in der Nähe des
proximalen Endes des Mantelrohres der optischen
Objektivsystemeinheit 42 vorgesehen. Wenn die Mantelrohre
so ausgerichtet werden, daß diese Markierung eine
Positionierungsmarkierung am distalen Ende des Mantelrohres
der optischen Übertragungssystemeinheit 43 trifft, dann
liegen beide Schraublöcher in einer für eine Verbindung
geeigneten Lage und können mit Hilfe einer nicht
dargestellten Schraube verbunden und befestigt werden.
Die gleichen Verbindungsmittel oder Verbindungsmechanismen
wie an der proximalen Endseite des Mantelrohres der
optischen Objektivsystemeinheit 42 sind an der proximalen
Endseite des Mantelrohres der optischen
Übertragungssystemeinheit 43 vorgesehen und können mit dem
distalen Ende des Mantelrohres der optischen
Adaptersystemeinheit 44 verbunden werden.
Fig. 18C stellt eine optische Objektivsystemeinheit 42 mit
einer Gesichtsfeldsperspektive von 45° dar. In Fig. 18C
kann durch Austauschen bzw. Ersetzen des Reflexionsprismas
40 bei der optischen Objektivsystemeinheit 42 eine
Perspektive mit irgendeiner Gesichtsfeldrichtung
ausgebildet werden. Fig. 18D stellt die Vorrichtung der
Fig. 18C aus der Sicht von der rückseitigen Endseite mit
einem Paar optischer Objektivsysteme 39a und 39b dar, die
auf der linken bzw. der rechten Seite angeordnet sind.
Fig. 18E stellt ein optisches Objektivsystem 42 dar, bei
dem die Parallaxe verringert ist und die optischen Achsen
von zwei optischen Objektivsystemen 21a und 21b nahe
beieinander liegen und der Abstand d′ zwischen den
optischen Achsen d′ < d beträgt. Bei diesem Aufbau wird die
Funktion des Erhaltens bzw. Erzeugens eines Stereoeindrucks
verringert, aber es wird, da die optischen Objektivsysteme
auf der Mittenachsenseite angeordnet sind, ein Raum zum
Einsetzen von diesen durch andere innere Organe oder
dergleichen sichergestellt, beispielsweise kann die
Querschnittsfläche des Lichtleiters groß gemacht werden,
wodurch die Beleuchtungslichtmenge erhöht und ein helles
Bild erhalten werden kann.
Falls die Bildaufnahmeeinrichtungseinheit oder die optische
Adaptersystemeinheit ausgetauscht wird, wenn dies aufgrund
der Anforderungen bezüglich des Abstands der optischen
Achse und des Gesichtsfeldwinkels der optischen
Objektivsysteme 21a und 21b gewünscht ist, kann ein
optimales Stereoendoskop vorgesehen werden.
Fig. 19A stellt einen Aufbau einer optischen
Übertragungssystemeinheit 43 dar. Das proximale Ende dieses
optischen Übertragungssystems 43 kann mit dem distalen Ende
der optischen Adaptersystemeinheit 44 lösbar verbunden
werden. Das proximale Ende dieser optischen
Adaptersystemeinheit 44 kann mit der Bildaufnahmeeinheit 45
lösbar verbunden werden.
Wie dies z. B. in Fig. 19B dargestellt ist, kann die
optische Übertragungssystemeinheit die optische
Übertragungssystemeinheit 43 sein, bei der die Anzahl der
Übertragungen verdoppelt ist. Ferner kann auch eine
optische Übertragungssystemeinheit in Art einer
Verlängerung verwendet werden, bei der die Anzahl der
Übertragungen sich abhängig von der Einführlänge
unterscheidet, mit der der Einführabschnitt in die
Körperhöhle oder dergleichen eingeführt ist.
Fig. 19C stellt einen Aufbau einer optischen
Objektivsystem-Übertragungssystemeinheit 47 dar, die ein
optisches Objektivsystem und ein optisches
Übertragungssystem integral aufnimmt. Fig. 19D ist eine
Modifikation der Fig. 19C und stellt eine Einheit dar, bei
der die Anzahl der Übertragungen des optischen
Übertragungssystems verdoppelt ist. Eine unterschiedliche
Anzahl von Übertragungen durch das optische
Übertragungssystem kann vorbereitet werden. Eine
unterschiedliche Länge des Einführabschnitts kann wie
gewünscht ausgewählt werden.
Im folgenden stellen das zehnte bis 18. Ausführungsbeispiel
Ausführungsbeispiele gemäß dem eingangs erläuterten Aufbau
(b) dar. Bilder mit einer Parallaxe untereinander werden in
mehreren optischen Vordergruppensystemen der optischen
Objektivsysteme aufgenommen, die im distalen Endabschnitt
des Endoskops angeordnet sind und viele Bilder werden in
einem optischen Rückgruppen- bzw. rückseitigen
Gruppensystem an im wesentlichen zusammenfallenden Stellen
ausgebildet. Diese im wesentlichen überlagerten Bilder
werden mit Hilfe eines gemeinsamen optischen rückseitigen
Gruppensystems und eines gemeinsamen
Bildübertragungssystems übertragen, dessen optische Achse
mit der des optischen rückseitigen Gruppensystems
zusammenfällt.
Fig. 20 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem im zehnten
Ausführungsbeispiel dar.
Dabei ist bei einem optischen Objektivsystem 51 das
gegenstandsseitige Öffnungsteil in zwei Teile getrennt,
wobei Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c, ein
optisches Adaptersystem 50 und Bildaufnahmeeinrichtungen
53a und 53b dabei von der Gegenstandsseite aus in der
aufgeführten Reihenfolge angeordnet sind. Das optische
Objektivsystem 51 ist aus optischen Vordergruppensystemen
(die bloß als Vordergruppen abgekürzt werden) 54a und 54b
mit dem gleichen Aufbau ausgebildet, die parallel
angeordnet sind, während sie durch den Abstand d (= 4 mm)
zwischen den optischen Achsen voneinander getrennt sind und
ein optisches Rückgruppensystem (bloß als Rückgruppe
abgekürzt) 55 wird so angeordnet, daß es die gleiche
optische Achse aufweist. Zwei Bilder 56a und 56b mit einer
Parallaxe werden in räumlich im wesentlichen
zusammenfallenden Positionen bzw. Stellen ausgebildet.
Die Bilder 56a und 56b bilden ein optisches
Übertragungssystem aus und werden gleichvielfach bzw. mit
gleichem Faktor durch (z. B. drei)
Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c mit dem gleichen
Aufbau übertragen, die so hintereinander angeordnet sind,
daß sie eine gemeinsame, gleiche, optische Achse
miteinander aufweisen.
Das heißt, daß die Bilder 56a und 56b durch das
Übertragungslinsensystem 52a Bilder 57a bzw. 57b mit
gleichen Größen an im wesentlichen den gleichen Stellen an
der Rückseite dieses Übertragungslinsensystems 52a
erzeugen. Durch das Übertragungslinsensystem 52b erzeugen
diese Bilder 57a und 57b Bilder 58a bzw. 58b mit gleichen
Größen an im wesentlichen den gleichen Stellen im
rückwärtigen Bereich dieses Übertragungslinsensystems 52b.
Durch das Übertragungslinsensystem 52c erzeugen diese
Bilder 58a und 58b Bilder 59a bzw. 59b mit gleichen Größen
an im wesentlichen den gleichen Stellen im rückwärtigen
Bereich dieses Übertragungslinsensystems 52c.
Die rückseitige Gruppe 55 des optischen Objektivsystems 51
und die optische Achse der Übertragungslinsensysteme 52a,
52b und 52c liegen auf der gleichen Achse. Diese optische
Achse und die optischen Achsen der Vordergruppen 54a und
54b sind entsprechend auf der linken bzw. der rechten Seite
exzentrisch.
Die Exzentrizität kann in Übereinstimmung mit einer
gewünschten Größe ausgewählt werden, d. h., der Größe für
einen Stereoeindruck, und beträgt entsprechend d/2 (= 2 mm)
bei diesem Ausführungsbeispiel. Ein afokaler Strahl darf
nicht zwischen den Vordergruppen 54a und 54b sowie der
Rückgruppe 55 vorliegen. Jedoch kann dieses Teil, um klein
gemacht zu werden, einen afokalen Strahl vorsehen. Ein
durch das optische Objektivsystem erzeugtes Bild würde im
wesentlichen besser überlagert.
Für den Bildwinkel des gewöhnlichen Übertragungssystems ist
der durch das Endoskop geforderte Bildwinkel groß. Aus der
Bedingung, daß, wie vorstehend beschrieben, die
Vordergruppen 54a und 54b besser nahezu afokal sein
sollten, und aus der Bedingung, daß nicht gemeinsame Teile
von der Anzahl her gering gehalten werden sollten, folgt,
daß die Vordergruppen 54a und 54b besser aus zwei Gruppen,
von der Vorderseite aus einer konkaven Gruppe und einer
konvexen Gruppe ausgebildet werden sollten.
Wenn die mehreren Bilder, die eine Parallaxe aufweisen und
durch das optische Übertragungssystem übertragen werden, im
wesentlichen überlagert werden, kann das optische
Übertragungssystem mit einem kleineren Durchmesser
hergestellt werden. Deshalb kann die projizierende Pupille
des optischen Objektivsystems 51 als im wesentlichen
unendlich vorgesehen bzw. hergestellt werden. Deshalb liegt
die vorderseitige Fokusstelle der rückseitigen Gruppe 55
des optischen Objektivsystems 51 bei der Pupillenstelle.
Damit der von dem Gegenstand stammende Strahl, der in die
Vordergruppen 54a und 54b eintritt, zur rückseitigen Gruppe
55 gut übertragen werden kann, ist es vorzuziehen, daß sie
mit der projizierenden Pupille der Vordergruppen 54a und
54b zusammenfällt. Konkreter gesagt, es ist vorzuziehen,
daß die Endflächen der Vordergruppen 54a und 54b eher auf
der Bildseite als an der Vorderseitenfokusstelle der
Rückgruppe 55 angeordnet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der
Übertragungen drei, kann aber ausgewählt werden und zu
einem Vielfachen gesetzt werden, um abhängig von solchen
technischen Werten wie der Länge und dem Durchmesser des
Einführabschnitts des Endoskops und der Helligkeit und
dergleichen des optischen Systems auf gewöhnlich das
Einfache bis zum Zehn- und Mehrfachen gesetzt zu werden.
Die Größe der Parallaxe, d. h. der Achsabstand zwischen der
rechten und der linken Einfallspupille, wird durch den
optischen Achsabstand d zwischen den Vordergruppen 54a und
54b des optischen Objektivsystems 51 bestimmt und ist von
der Helligkeit des optischen Systems unabhängig.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel werden, gleich wie
beim ersten Ausführungsbeispiel, die beiden Bilder 56a und
56b mit einer Parallaxe durch ein achsensymmetrisches
optisches Übertragungssystem übertragen und deshalb wird
ein Fehler bei den beiden übertragenen Bildern gering sein,
der bezüglich der Qualitätsmerkmale erzeugt wird (der
Vergrößerung, der Kontrastübertragungsfunktion, der
Bildstelle, der chromatischen Aberration, der Farbgebung
und dergleichen).
Es gibt weniger nicht gemeinsame Teile auf der rechten und
der linken Seite des optischen Objektivsystems 51 als beim
ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb kann auf den
Arbeitsaufwand beim Einjustieren der Linsen in hohem Maße
verzichtet werden und ein hervorragendes stereoskopisch
betrachtbares Bild wird erhalten.
Da räumlich im wesentlichen überlagerte Bilder durch das
optische Übertragungssystem übertragen werden, wenn jede
der Vordergruppen 54a und 54b aus einem elliptischen
Linsensystem ausgebildet wird, bei dem z. B. die
horizontale Richtung eine kurze Achse und die senkrechte
bzw. vertikale Richtung eine lange Achse ist, und die
Pupille auch elliptisch ausgeführt ist, können bei diesem
Ausführungsbeispiel ferner das optische Objektivsystem und
das optische Übertragungssystem bezüglich des Durchmessers
klein ausgeführt werden, ohne daß eine Verschlechterung der
Parallaxe, der Helligkeit und dergleichen auftritt. In
diesem Fall kann ein Einführabschnitt bezüglich des
Durchmessers vom distalen Ende bis zur proximalen Endseite
klein gemacht werden und der Anwendungsbereich, in dem das
Endoskop verwendet werden kann, kann ausgedehnt werden. Da
das Loch, durch das der Einführabschnitt in das Bauchteil
eingeführt wird, klein gehalten werden kann, kann der dem
Patienten zugefügte Schmerz verringert werden. Übrigens
kann auch bei den anderen Ausführungsbeispielen das
optische Objektivsystem aus einem elliptischen Linsensystem
ausgebildet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel nehmen die Endbilder 59a und
59b des Übertragungslinsensystems 52c im wesentlichen die
gleiche Stelle ein und müssen deshalb voneinander mit Hilfe
irgendeiner Einrichtung getrennt werden, die eine
pupillentrennende Bilderzeugungseinrichtung ist.
Dafür sind eine Einrichtung zum Ausbilden eines Bildes
einer durch das optische Übertragungssystem übertragenen
Pupille und eine Einrichtung zum Ausbilden eines Bildes
eines Teilstrahls dieser Pupille und zum Ausbilden eines
Bildes durch räumliches Trennen mehrerer Bilder mit einer
Parallaxe erforderlich. Konkreter gesagt wird dieses durch
ein optisches Adaptersystem 50 durchgeführt, das aus einem
pupillenbilderzeugenden Linsensystem 61, Spiegelteilen 62a
und 62b und bilderzeugenden Linsensystemen 63a und 63b
ausgebildet wird, die auf der gleichen optischen Achse wie
der des Übertragungslinsensystems 52c angeordnet sind.
Das pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 bildet an
räumlich getrennten Stellen Bilder von zwei Pupillen des
optischen Objektivsystems 51 aus, die durch die
Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c übertragen
werden. In den Spiegelteilen 62a und 62b werden die
Strahlen der beiden Pupillen parallel nach außen geführt
(bei diesem Beispiel beträgt der Bewegungsversatz 6 mm) und
die bilderzeugenden Linsensysteme 63a und 63b bewirken das
Erzeugen von Bildern 64a bzw. 64b in den
Bildaufnahmeeinrichtungen 53a bzw. 53b.
Die optischen Achsen der bilderzeugenden Linsensysteme 63a
und 63b sind um d/2 (= 2 mm) von der optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 52c außer dem durch die
Spiegelteile 62a und 62b parallel geführten Teil
exzentrisch. Übrigens sind die Spiegelteile 62a und 62b und
die bilderzeugenden Linsensysteme 63a und 63b entsprechend
auf nur einer Seite verdeutlicht.
Die rechte und die linke Pupille sollten letztendlich
überlagert sein, eine Helligkeitsblende 79 kann an der
Pupillenfläche (bei diesem Ausführungsbeispiel auf der
projizierenden Pupillenfläche der pupillenbildausbildenden
Linse) an irgendeiner der Pupillenstellen und/bzw. ihrer
zugehörigen bzw. konjugierten Stelle zum Begrenzen des
Strahls angeordnet sein.
Falls die parallel zu führende Strecke in den Spiegelteilen
62a und 62b und die Vergrößerung des optischen
Adaptersystems 50 bei diesem Ausführungsbeispiel richtig
eingestellt sind, werden Bilder 64a und 64b optimal für die
Bildaufnahmeeinrichtungen 53a bzw. 53b von irgendeiner
Größe erhalten.
Wie bei Fig. 20 kann die parallel zu führende Richtung der
Spiegelteile 62a und 62b irgendeine Richtung in der
Papierfläche oder senkrecht zu dieser sein. Wenn die
Brennweiten der bilderzeugenden Linsensysteme 63a und 63b
verändert werden, kann die Vergrößerung auch verändert
werden.
Um einen Stereoeindruck optimal nach den Wünschen der
Bedienungsperson oder eines Systems zu erhalten, können die
optischen Achsabstände zwischen jeder anderen der beiden
Vordergruppen 54a und 54b variabel gemacht werden, so daß
die Größe der Parallaxe variabel gemacht werden kann. Um
den distalen Endabschnitt schmal zu machen, können in
diesem Fall die beiden Vordergruppen 54a und 54b in den
Richtungen umgekehrt zueinander, senkrecht zur optischen
Achse des optischen Übertragungssystems bewegbar gemacht
werden.
Da die projizierende Pupille des optischen Objektivsystems
durch die Bewegung der Vordergruppen 54a und 54b bewegt
wird, wird es in diesem Fall jedoch erforderlich, den
effektiven Durchmesser von jeder Linse gerade so groß zu
machen, daß der Strahl nicht durch die optischen Systeme
geschnitten werden kann, die den Übertragungslinsensystemen
52a, 52b und 52c folgen.
Die anderen Bauelemente weisen die gleichen Funktionen und
Wirkungen wie die des ersten Ausführungsbeispiels auf. Die
Linsendaten dieses Ausführungsbeispieles sind in Tabelle 6
aufgelistet.
Das elfte bis 17. Ausführungsbeispiel, die nachfolgend
erläutert werden, bestehen aus Aufbauformen, die durch
Modifizieren des zehnten Ausführungsbeispiels erzeugt bzw.
hergestellt werden. Die Bilder mit einer Parallaxe
zwischeneinander werden an räumlich, sich im wesentlichen
überlagernden Stellen erzeugt. Alle diese optischen
Objektivsysteme 51 können mit den Objektivlinsen des
Stereoendoskops vom pupillenteilenden Typ des Standes der
Technik austauschbar ausgebildet werden.
Fig. 21 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem beim elften
Ausführungsbeispiel dar. Bilder 64a und 64b werden durch
eine weitere Übertragung der Endbilder 59a bzw. 59b des
Übertragungslinsensystems mit dem optischen Adaptersystem
50 erzeugt und mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtungen 53a
bzw. 53b aufgenommen.
Das optische Adaptersystem 50 ist aus einem
pupillenbilderzeugenden Linsensystem 61 ausgebildet und
bilderzeugende Linsensysteme 63a und 63b sind so
angeordnet, daß sie die gleiche optische Achse wie die des
Übertragungslinsensystems 52c aufweisen. Die optischen
Achsen der bilderzeugenden Linsensysteme 63a und 63b sind
um 1,25d (= 5 mm) zur optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 22c exzentrisch angeordnet.
Das bilderzeugende Linsensystem ist übrigens lediglich auf
einer Seite verdeutlicht. Dieses Ausführungsbeispiel ist
durch das Teil einfacher, das anders als beim zehnten
Ausführungsbeispiel kein Spiegelteil im optischen
Adaptersystem 50 aufweist. Falls die Vergrößerung des
optischen Adaptersystem 50 frei eingestellt wird, können
die Bilder 64a und 64b gleich wie bei dem zehnten
Ausführungsbeispiel optimal für irgendeine
Bildaufnahmeeinrichtung erhalten werden. Der Abstand
zwischen den beiden Pupillen, die durch das
pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 geteilt werden, kann
durch Einstellen der Brennweite dieses
pupillenbilderzeugenden Linsensystems 61 variiert werden.
Die anderen Bauteile weisen die gleichen Funktionen und
Wirkungen wie die beim zehnten Ausführungsbeispiel auf.
Die Linsendaten dieses Ausführungsbeispiels sind in Tabelle
7 aufgeführt.
Fig. 22 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem beim
zwölften Ausführungsbeispiel dar. Die Vordergruppen 54a und
54b des optischen Objektivsystems 51 sind aus
Meniskuslinsen 65a bzw. 65b mit einer konkaven Fläche auf
der Gegenstandsseite ausgebildet. Da der nicht gemeinsame
Teil des rechten und des linken Lichtwegs bei diesem
Ausführungsbeispiel noch geringer als beim elften
Ausführungsbeispiel ist, wird der Fehler zwischen den
Qualitäten der beiden Bilder noch geringer sein.
Die Linsendaten dieses Ausführungsbeispieles sind in
Tabelle 8 aufgelistet.
Falls die Meniskuslinsen 65a und 65b als eine einstückig
geformte Linse 65 hergestellt werden, wie dies in den Fig.
23A bis 23B dargestellt ist, wird der Fehler auf der
rechten und der linken Seite von dem optischen
Objektivsystem 51 bis zum pupillenbilderzeugenden
Linsensystem 61 bis auf eine Größe verringerbar, bei der
der Fehler kein praktisches Problem darstellt und der
Arbeitsaufwand Einstellens der Linsen nahezu beseitigt
werden kann. Die anderen Bauteile weisen die gleichen
Funktionen und Wirkungen wie die des elften
Ausführungsbeispiels auf.
Von den Fig. 23A bis 23D ist Fig. 23A übrigens eine
geschnittene Aufsichtansicht, Fig. 23B eine Seitenansicht
der Fig. 23A, wie sie in der Seitenrichtung zu sehen ist,
und die Fig. 23C und 23D sind Vorderseiten- bzw.
Rückseitenansichten, wie sie von der Vorderseite bzw. der
Rückseite entsprechend zu sehen sind.
Fig. 24 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem beim 13.
Ausführungsbeispiel dar. Die Endbilder 59a und 59b des
Übertragungslinsensystems werden ein weiteres Mal mit Hilfe
des optischen Adaptersystems 50 übertragen. Da das optische
Adaptersystem die gleiche optische Achse wie das
Übertragungslinsensystem 52c aufweist, werden die
übertragenen Bilder 64a bzw. 64b im wesentlichen an den
gleichen Stellen erzeugt und werden durch eine gemeinsame
Bildaufnahmeeinrichtung 53 aufgenommen.
Ein Verschluß bzw. eine Blende 66 ist zwischen dem
pupillenbilderzeugenden Linsensystem 61 und einem
bilderzeugenden Linsensystem 63 angeordnet und unterbricht
abwechselnd einen Strahl, so daß auf der
Bildaufnahmeeinrichtung 53 keine zwei Bilder gleichzeitig
erzeugt werden können.
Dieses Ausführungsbeispiel weist einen Vorteil insofern
auf, als daß eine einzige Bildaufnahmeinrichtung 53
ausreicht. Die anderen Bauteile weisen die gleichen
Wirkungen und Funktionen wie die des zwölften
Ausführungsbeispiels auf. Die Linsendaten von diesem
Ausführungsbeispiel sind in Tabelle 9 enthalten.
Fig. 25 stellt einen Hauptteil eines optischen
Bildaufnahmesystem beim 14. Ausführungsbeispiel dar. Da das
optische Adaptersystem 50 die gleiche optische Achse wie
das Übertragungslinsensystem 52c aufweist, werden die
übertragenen Bilder 64a und 64b gleich wie beim 13.
Ausführungsbeispiel an im wesentlichen den gleichen Stellen
erzeugt und werden durch eine Bildaufnahmeeinrichtung 53
aufgenommen.
Ein Tragrandglas bzw. Lentikularglas 67 ist gerade vor der
Lichtempfangsfläche dieser Bildaufnahmeeinrichtung 53
angeordnet, die gemeinsam zu verwenden ist. Wenn das rechte
und das linke Bild in Intervallen von einer Reihe oder
einer Zeile durch die Bildaufnahmeeinrichtung 53 erzeugt
werden, können die beiden Bilder wie getrennt aufgenommen
werden. Dieses Ausführungsbeispiel weist auch einen Vorteil
insofern auf, als daß eine einzige Bildaufnahmeeinrichtung
53 ausreicht. Die anderen Bauteile weisen die gleichen
Funktionen und Wirkungen wie die des 13.
Ausführungsbeispiels auf. Die Linsendaten dieses
Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die des 13.
Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 26A und 26B stellen ein optisches Objektivsystem
beim 15. Ausführungsbeispiel dar. Bei diesem
Ausführungsbeispiel beträgt die Gesichtsfeldrichtung 30°
zur Längsrichtung des Endoskops (der optischen
Achsenrichtung der Übertragungslinse). Die
Reflexionsprismen 68a, 68b und 69a, 69b, die die
Vordergruppen 54a und 54b ausbilden, können entsprechend
zwei separate Gehäuse bzw. Körper oder einen einstückigen
Körper aufweisen.
Fig. 24 stellt ein optisches Objektivsystem bei einer
Modifikation des 15. Ausführungsbeispiels dar. Gleich wie
beim 15. Ausführungsbeispiel wird ein perspektivisches,
optisches Objektivsystem 70 ausgebildet. Bei dieser
Modifikation beträgt die Gesichtsfeldrichtung 70° zur
Längsrichtung des Endoskops (die optische Achsenrichtung
der Übertragungslinse). Die Reflexionsprismen 68a, 68b und
69a, 69b können entsprechend zwei getrennte Körper oder
einen einstückigen Körper aufweisen.
Beim 15. Ausführungsbeispiel und seiner Modifikation kann
die Gesichtsfeldrichtung durch Verändern der Winkel der
Reflexionsprismen 68a, 68b und 69a, 69b variiert werden.
Wenn das Vordergruppenteil austauschbar ausgebildet wird,
können verschiedene Gesichtsfeldrichtungen oder
Gesichtsfeldwinkel deshalb durch Austauschen lediglich
dieser Vordergruppen erhalten werden. Die gleichen
Funktionen bzw. Wirkungen werden auch dann erhalten, wenn
das ganze optische Objektivsystem austauschbar ausgebildet
wird. Die anderen Bauteile weisen die gleichen Wirkungen
und Funktionen wie beim zehnten Ausführungsbeispiel auf.
Fig. 28 stellt ein optisches Bildaufnahmesystem beim 16.
Ausführungsbeispiel dar. Gleich wie beim 15.
Ausführungsbeispiel wird bei diesem Ausführungsbeispiel das
perspektivische, optische Objektivsystem 70 verwendet. Bei
diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Gesichtsfeldrichtung
45° zur Längsrichtung des Endoskops (die optische
Achsenrichtung der Übertragungslinse). Das
Reflektionsprisma 71 ist einstückig auf der rechten und der
linken Seite ausgebildet.
Das heißt, daß beim verdeutlichten zehnten bis 15.
Ausführungsbeispiel das optische System angewendet wird,
das in zwei Teile der Vordergruppen 54a und 54b geteilt
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch ein
Reflektionsprisma 71 als eine gemeinsame optische
Einrichtung verwendet, um eine Vordergruppe 54 auszubilden,
die gleich wie die beiden getrennten Vordergruppen 54a und
54b funktioniert bzw. wirkt.
Zerstreuungs- bzw. Negativlinsensysteme 72a und 72b als
negative Brechkraftelemente und Positiv- bzw.
Sammellinsensysteme 73a und 73b als positive
Brechkraftelemente, die ein Paar der Vordergruppe 54 auf
der linken und der rechten Seite ausbilden, sind wie
verdeutlicht entsprechend auf der linken und der rechten
Seite exzentrisch angeordnet und drehbar. Deshalb kann die
Anordnungsrichtung der beiden Einfallspupillen des
optischen Objektivsystems, d. h. die Richtung der Parallaxe
(die Richtung von d in Fig. 28) verändert werden und es ist
sehr wirkungsvoll beim stereoskopischen Betrachten eines
Gegenstands in vielen Richtungen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich die
Einfallspupille des pupillenbilderzeugenden Linsensystems
61 auch mit der Drehung des Negativlinsensystems 72a und
72b und des Positivlinsensystems 73a und 73b. Bei dem in
Fig. 28 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt das
optische Adaptersystem 50 ein Beispiel für den Fall dar,
daß der gleiche Aufbau wie der des elften
Ausführungsbeispiels angewendet wird. Die bilderzeugenden
Linsensysteme 63a und 63b und die Bildaufnahmeeinrichtung
53a und 53b werden gedreht, um so synchronisiert zu werden,
um zu verhindern, daß der Strahl geschnitten bzw.
unterbrochen wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann sogar, falls der Winkel
des Reflektionsprismas 71 verändert wird, die
Gesichtsfeldrichtung verändert werden, wenn die Kombination
der Brennweiten der Negativlinse bzw. der Positivlinse
verändert wird, der Gesichtsfeldwinkel verändert wird und,
wenn der optische Achsabstand zwischen der Negativlinse und
der Positivlinse auf der linken bzw. der rechten Seite
verändert wird, die Stärke der Parallaxe verändert wird.
Dieses Ausführungsbeispiel kann auf ein anderes optisches
Adaptersystem angewendet werden. Jedoch wird, wie
vorstehend erwähnt, bei der Drehung des
Negativlinsensystems 72a und 72b und des
Positivlinsensystems 73a und 73b die projizierte Pupille
des pupillenbilderzeugenden Linsensystems 61 auch gedreht.
Deshalb ist es erforderlich, solche Teile mit getrennten
optischen, linken und rechten Achsen, wie z. B. die
Spiegelteile 62a und 62b, die bilderzeugenden Linsensysteme
63a und 63b, die Bildaufnahmeeinrichtungen 53a und 53b und
dergleichen, wie beim zehnten Ausführungsbeispiel in Fig.
20 synchron zu drehen.
Die anderen Bauteile weisen die gleichen Funktionen und
Wirkungen wie die des zehnten Ausführungsbeispiels auf.
Fig. 29 stellt das 17. Ausführungsbeispiel dar, wobei die
Vordergruppe 54, die die Negativlinsensysteme 72a und 72b
sowie die Positivlinsensysteme 73a und 73b umfaßt, auf der
Gegenstandsseite des Reflektionsprismas 71 angeordnet ist.
Da die drehbaren Teile in der Vordergruppe 54 an einer
Stelle (in diesem Fall auf der Gegenstandsseite des
Reflektionsprismas 71) im Vergleich zum 16.
Ausführungsbeispiel zusammengezogen bzw. zusammengefaßt
werden können, ist der Aufbau einfach. Auch stellt Fig. 29
ein Beispiel dar, bei dem ein optisches Adaptersystem 50
mit dem gleichen Aufbau wie beim 13. Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Das Öffnungsteil der Blende bzw. des
Verschlusses 66 dreht sich synchron, so daß der Strahl
nicht abgeschnitten werden kann. Zu diesem Zeitpunkt können
solche andere Teile wie die bilderzeugende Linse 63 und die
Bildaufnahmeeinrichtung 53 auch zusammen mit dem Verschluß
66 gedreht werden.
Fig. 30 stellt Baueinheits-Aufbauformen des 18.
Ausführungsbeispiels dar. In Fig. 30A weist der
Baueinheits-Aufbau die Vordergruppeneinheit 81 mit den
eingebauten Vordergruppen 54a und 54b, eine Rückgruppen-
Übertragungslinsensystem-pupillenbilderzeugende
Linsensystemeinheit 82 mit der Rückgruppe 55, den
Übertragungslinsensystemen 52a, 52b und 52c und dem
pupillenbilderzeugenden Linsensystem 61, die eingebaut
sind, eine Bilderzeugungslinsen-Systemeinheit 83 mit den
eingebauten bilderzeugenden Linsensystemen 63a und 63b und
eine Bildaufnahmeeinrichtungs-Baueinheit 84 mit den
eingebauten Bildaufnahmeeinrichtungen 53a und 53b auf.
Übrigens entsprechen das Verbindungsteil der Rückgruppen-
Übertragungslinsensystem-pupillenbilderzeugenden
Systembaueinheit 82 und der bilderzeugenden Linsensystem-
Baueinheit 83 dem Rand des Eingangsabschnitts 25 bzw. des
Ausgangsabschnitts 24, die in Fig. 5 dargestellt sind.
Fig. 30B stellt einen Aufbau der bilderzeugenden
Linsensystem-Bildaufnahmeeinrichtungs-Baueinheit 85 dar,
wobei die in Fig. 30A dargestellten bilderzeugenden
Linsensysteme 63a und 63b sowie die
Bildaufnahmeeinrichtungen 53a und 53b als eine Baueinheit
vorgesehen sind.
Fig. 30C stellt einen Aufbau der Fig. 30A der optischen
Objektivsystem-Baueinheit 86 dar, die die Vordergruppen 54a
und 54b in der Vordergruppeneinheit 81 und die Rückgruppe
55 in der Rückgruppen-Übertragungslinsensystem
pupillenbilderzeugenden Linsensystem-Baueinheit 82
kombiniert, wobei die Übertragungslinsensystem-
pupillenbilderzeugende Linsensystem-Baueinheit 87 die
eingebauten Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c
sowie das pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 aufweist.
Die bilderzeugende Linsensystem-Bildaufnahmeeinrichtungs-
Baueinheit 85 ist die gleiche wie in Fig. 30B.
In Fig. 30D sind das optische Objektivsystem (d. h. die
Vordergruppen 54a und 54b und die Rückgruppe 55), die
Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c sowie das
pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 aus der optischen
Objektivsystem-Übertragungslinsensystem-
pupillenbilderzeugenden System-Baueinheit 88 ausgebildet
und die bilderzeugende Linsensystem-
Bildaufnahmeeinrichtungs-Baueinheit 85 ist jeweils als eine
Baueinheit vorgesehen.
In Fig. 30E sind das optische Objektivsystem und die
Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und 52c aus der
optischen Objektivsystem-Übertragungslinsensystem-
Baueinheit 89 ausgebildet, die eine Baueinheit darstellt
bzw. als eine Baueinheit hergestellt ist. Das
pupillenbilderzeugende Linsensystem 61, die bilderzeugenden
Linsensysteme 63a und 63b und die Bildaufnahmeeinrichtungen
53a und 53b werden aus einer pupillenbilderzeugenden
Linsensystem-bilderzeugenden Linsensystem-
Bildaufnahemeeinrichtungs-Baueinheit 90 ausgebildet, die
jeweils als eine Baueinheit hergestellt wird.
In Fig. 30F wird eine Vordergruppenbaueinheit 81, eine die
Rückgruppe 55 und Übertragungslinsensysteme 52a, 52b und
52c ausbildende Rückgruppen-Übertragungslinsensystem-
Baueinheit 91 und eine pupillenbilderzeugende Linsensystem
bilderzeugende Linsensystem-Bildaufnahmeeinrichtungs-
Baueinheit 96 jeweils als eine Baueinheit gefertigt bzw.
vorgesehen.
In Fig. 30G werden eine die Übertragungslinsensysteme 52a,
52b und 52c ausbildende Übertragungslinsensystem-Baueinheit
92, eine optische Objektivsystem-Baueinheit 86 und eine
pupillenbilderzeugende Linsensystem-bilderzeugende
Linsensystem-Bildaufnahmeeinrichtungs-Baueinheit 90 jeweils
als eine Baueinheit vorgesehen. In den Fig. 30B bis 30G
sind die Linsensysteme innerhalb einer jeden Baueinheit
ohne die Bezugszeichen dargestellt.
Bei den Fig. 30A bis 30G kann auch der Okularadapter 45′,
der in Fig. 16D dargestellt ist, anschließbar vorgesehen
werden.
In Fig. 31 ist die Vordergruppenbaueinheit 81 konkreter
erläutert. Fig. 31A stellt eine Vordergruppenbaueinheit 81
unter Verwendung einer gemeinsamen Vordergruppe 54 dar. Für
den Fall, daß sie eingesetzt wird, kann ein Stereoendoskop
mit Pupillenteilung entsprechend dem Stand der Technik
ausgebildet werden.
Fig. 31B stellt die Vordergruppengbaueinheit 81 für einen
Gesichtsfeldwinkel von 70° dar. Fig. 31C stellt die
Vordergruppenbaueinheit 81 für einen Gesichtsfeldwinkel von
40° dar. Wenn sie ausgetauscht werden, kann irgendein
gewünschter Gesichtsfeldwinkel erhalten werden.
Die Fig. 31D und 31E stellen eine
Vordergruppenperspektivbaueinheit 81 mit einer
Gesichtsfeldrichtung von 70° dar. Fig. 31E ist eine
Ansicht, wie sie von der Rückseite der Fig. 31D zu sehen
ist. Falls das Reflexionsprisma 71 ausgetauscht wird, kann
die Vordergruppenperspektivbaueinheit 81 mit irgendeiner
Gesichtsfeldrichtung ausgebildet werden.
Fig. 31F stellt die Vordergruppenbaueinheit 81 dar, bei der
die Parallaxe verringert ist und die optischen Achsen der
Vordergruppen 54a und 54b aneinander angenähert werden, um
den Abstand d′ kleiner als die anderen optischen
Achsenabstände d zu machen. In den Fig. 31A bis 31F können,
falls die Strahlen von den Vordergruppen 54a und 54b als im
wesentlichen afokale Strahlen vorgesehen werden können,
wenn die Baueinheit versetzt wird, ein Fokusfehler und ein
Bildfehler unterdrückt werden.
Fig. 32 stellt einen Aufbau der optischen Objektivsystem-
Baueinheit dar.
Fig. 32A stellt eine optische Objektivsystem-Baueinheit 86
dar, die die Vordergruppe 54 und die Rückgruppe 55
aufweist, die auf der gleichen optischen Achse angeordnet
sind. Wenn sie verwendet wird, kann das Stereoendoskop vom
Pupillenteilungstyp des Standes der Technik ausgebildet
werden. Fig. 32B stellt eine optische Objektivsystem-
Baueinheit 86 dar, die die Vordergruppen 54a und 54b mit
einem Gesichtsfeldwinkel von 70° aufweist. Fig. 32C sieht
eine optische Objektivsystem-Baueinheit 86 vor, die die
Vordergruppen 54a und 54b mit einem Gesichtsfeldwinkel von
40° aufweist. Wenn diese ausgetauscht werden, kann
irgendein gewünschter Gesichtsfeldwinkel erhalten werden.
Fig. 32D ist eine optische Perspektiv-Objektivsystem-
Baueinheit 86 mit einer Gesichtsfeldrichtung von 70°. Fig.
32E ist eine Vorderansicht der Fig. 32D. Falls das
Reflexionsprima 71 ausgetauscht wird, kann eine optische
Perspektiv-Objektivsystem-Baueinheit mit irgendeiner
Gesichtsfeldrichtung ausgebildet werden. Übrigens ist in
Fig. 32E der Lichtleiter weggelassen worden.
Fig. 32F ist eine optische Objektivsystem-Baueinheit, bei
der die Parallaxe verringert wurde und die optischen Achsen
der beiden Vordergruppen 54a und 54b einander angenähert
wurden, so daß der optische Achsabstand d′ kleiner als d in
z. B. Fig. 32E kund anderen sein kann.
Fig. 33 stellt einen Aufbau einer Baueinheit dar, die die
Rückgruppe 55, die Übertragungslinsensysteme 52a und 52b
sowie ein pupillenbilderzeugendes Linsensystem 61 umfaßt.
Fig. 33A stammt von der Rückgruppen-
Übertragungslinsensystem-pupillenbilderzeugenden
Linsensystem-Baueinheit 82, die die Rückgruppe 55, die
Übertragungslinsensysteme 52a und 52b sowie das
pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 einschließt. Fig.
33B zeigt die Übertragungslinsensystem
pupillenbilderzeugende Linsensystem-Baueinheit 87, die die
Übertragungslinsensysteme 52a und 52b sowie das
pupillenbilderzeugende Linsensystem 61 umfaßt. Fig. 33C
stellt die Rückgruppen-Übertragungslinsensystem-Baueinheit
91 dar, die die Rückgruppe 55 und Übertragungslinsensysteme
52a und 52b einschließt. Fig. 33D stammt von der
Übertragungslinsensystem-Baueinheit 92, die die
Übertragungslinsensysteme 52a und 52b aufweist.
Irgendeine Anzahl von Übertragungen durch das
Übertragungslinsensystem kann verwendet werden. Falls
gewünscht, kann der Einführabschnitt mit einer
unterschiedlichen Länge gewählt werden.
Die entsprechenden Baueinheiten bei diesem 18.
Ausführungsbeispiel können durch Anwendung eines Teils des
optischen Systems des zehnten bis 17. Ausführungsbeispiels
ausgebildet werden.
Entsprechend diesem 18. Ausführungsbeispiel kann das
Stereoendoskop aus dem Aufbau, der für den zu verwendenden
bzw. zu betrachtenden Gegenstand angepaßt ist, ausgewählt
und verwendet werden. Die anderen Bauteile weisen die
gleichen Funktionen und Wirkungen wie die des zehnten bis
17. Ausführungsbeispiels auf.
Das 19. und das 20. Ausführungsbeispiel, die nachfolgen,
sind Ausführungsbeispiele, bei denen Aufbauformen (a)
bezüglich der Mittel bzw. Einrichtungen und der Funktionen
zum Lösen der vorstehend erwähnten Probleme verwendet
werden. Wenn mehrere Bilder, die durch ein optisches
Objektivsystem erfaßt werden und eine Parallaxe zwischen
sich aufweisen, mit Hilfe eines gemeinsamen optischen
Bildübertragungssystems übertragen werden und durch eine
Wiedergabeeinrichtung aufgenommen und wahlweise angezeigt
werden, können die Stereobilder für den Betrachter optimal
geliefert werden.
Fig. 34A zeigt einen Aufbau einer Stereoendoskopvorrichtung
101, der vom 19. Ausführungsbeispiel Gebrauch macht, und
eine Operation, die unter Verwendung eines Stereoendoskops
102 durchgeführt wird. Fig. 34B stellt eine Anordnung eines
optischen Objektivsystems 121 dar, wie es von der distalen
Endfläche des Stereoendoskops 102 zu sehen ist.
Diese Stereoendoskopvorrichtung 101 weist das
Stereoendoskop 102 auf, das eine Bildaufnahmeeinrichtung
zum Aufnehmen mehrerer Bilder mit einer vorgesehenen
Parallaxe, eine CCU 103, die Signale für die
Abbildungseinrichtung verarbeitet, einen Verteiler 104, der
mit dieser CCU 103 verbunden ist und Videosignale verteilt,
einen Farbmonitor 105 als Mehrfach-Anzeigeeinrichtung, die
die durch diesen Verteiler 104 verteilten Videosignale
anzeigt, und am Kopf befestigbare Anzeigevorrichtungen (als
HMD′s abgekürzt) 106 und 107 umfaßt.
In Fig. 34A ist ein starrer Einführabschnitt 111 des
Stereoendoskops 102 von einem Loch 113 in einem Bauchteil
112 eines Patienten aus zu einem erkrankten Teil 114
eingeführt. Zwei operierende Ärzte 115 und 116, die
entsprechend HMD′s auf ihre Köpfe aufgesetzt haben,
betrachten das erkrankte Teil 114 stereoskopisch und
behandeln das erkrankte Teil 114 unter Verwendung von
Behandlungsinstrumenten 117 und 118. Die
Behandlungsinstrumente 117 und 118 können durch andere
Löcher oder durch Kanäle in dem Stereoendoskop 102
eingeführt werden.
Auch ein anderer Beobachter 119 (ein Assistent, eine
Krankenschwester oder ein Betrachter) betrachtet das
gleiche erkrankte Teil stereoskopisch durch Betrachten des
Farbmonitors 105 mit einer aufgesetzten Verschlußbrille
120.
Das Stereoendoskop 102 weist ein optisches Objektivsystem
121, ein optisches Übertragungssystem 122, ein optisches
Adaptersystem 123 und eine Bildaufnahmeeinrichtung 124 von
der Gegenstandsseite aus in der vorstehend erwähnten
Reihenfolge auf.
Zumindest drei Bilder, die eine Parallaxe untereinander
aufweisen und mit Hilfe des optischen Objektivsystems 122
erzeugt werden, werden durch ein (oder mehrere) optisches
Übertragungssystem 122 übertragen und räumlich (oder
zeitlich) getrennt und mit Hilfe entsprechender Bild-
Aufnahmeeinrichtungen erzeugt, die die Bildaufnahmemittel
124 ausbilden. Die elektrischen Signale der entsprechenden
Bilder, die mit Hilfe der Bildaufnahmemittel 124
photoelektrisch umgewandelt werden, werden mit Hilfe der
CCU 103 zu Videosignalen umgewandelt, durch den Verteiler
104 weiter zu Signalen von irgendwelchen, jeweils zwei
Bildern aufgeteilt und durch den Farbmonitor 105 und die
HMD′s 106 und 107, die Anzeigemittel sind, angezeigt.
Falls die bisher dargestellten verschiedenen, optischen
Systeme kombiniert mit dem optischen Objektivsystem 121 und
dem optischen Adaptersystem 123 verwendet werden, kann bei
diesem Ausführungsbeispiel ein für die entsprechenden
operierenden Ärzte und Betrachter optimales Stereobild sehr
wirkungsvoll vorgesehen werden.
Wenn mehrere Bilder durch ein optisches Übertragungssystem
übertragen werden, das in einem rohrförmigen
Einführabschnitt 111 eingebaut ist, reicht ein Loch 113 im
Bauchteil 112 aus und die Belastung des Patienten kann
verringert werden.
Wie dies z. B. in Fig. 34B dargestellt ist, ist das
optische Objektivsystem 121 aus sechs
Objektivlinsensystemen 121a bis 121d ausgebildet, die an
Stellen angeordnet sind, die um einen festen Abstand von
der Mittenachse unter einem Winkel von 60° von der
Mittenachse des Einführabschnitts aus befestigt bzw.
festgelegt sind. Die sechs Bilder von diesen
Objektivlinsensystemen 121a bis 121f werden über das
gemeinsame optische Übertragungssystem 122 und das optische
Adaptersystem 123, die z. B. aus drei Adapterlinsensystemen
ausgebildet werden, durch sechs Bildaufnahmeeinrichtungen
aufgenommen, die die Bildaufnahmemittel 124 ausbilden.
Entsprechend diesem Aufbau kann durch Auswählen des Bildes,
z. B. durch die Objektivlinsensysteme 121a und 121d, ein
Stereobild mit einer großen Parallaxe erhalten werden und
durch Auswählen des Bildes durch die Objektivlinsensysteme
121b und 121e ist eine stereoskopische Betrachtung mit
einer großen Parallaxe in der Richtung möglich, die sich um
60° unterscheidet. Ferner ist durch Auswählen des Bildes
durch die Objektivlinsensysteme 121c und 121f eine
stereoskopische Betrachtung mit großer Parallaxe in der um
120° versetzten Richtung möglich.
Ferner wird durch die Kombination im vorstehend erwähnten
Fall die Parallaxe klein. Jedoch kann durch Auswählen des
Bildes, z. B. durch die Objektivlinsensysteme 121a und 121c
oder die Objektivlinsensysteme 121a und 121e ein Bild mit
einem Stereoeffekt in verschiedenen Richtungen erhalten
werden.
Übrigens können über eine Fern-Anzeigeauswahleinrichtung
durch den operierenden Arzt 115, der die Anzeigeeinrichtung
verwendet, die beiden Bilder entfernt ausgewählt werden,
die durch den Verteiler 104 zur Anzeigeeinrichtungsseite des
HMD 105 oder dergleichen verteilt werden. Dafür kann eine
drahtlose Fernsteuervorrichtung unter Verwendung von
Infrarotstrahlen oder Ultraschallwellen verwendet werden.
Eine Beobachtungsrichtungs-Anzeigeeinrichtung kann
vorgesehen werden, wodurch in dem Fall, in dem das Bild
durch die Objektivlinsensysteme (z. B. 121b und 121e) in
der Parallaxenrichtung ausgewählt wird, die sich von der
Parallaxenrichtung eines Satzes von Objektivlinsensystemen
(121a und 121d) als einem Bezugssystem unterscheiden, der
Parallaxenrichtungs-Änderungswinkel (in diesem Fall 60°) in
der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, so daß die Richtung,
in der der operierende Arzt 115 oder dergleichen blickt,
einfach festgestellt werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können n (zumindest 3 oder
mehr) (in Fig. 34 gilt n = 6) Objektivbilder durch ein
optisches Übertragungssystem 122 übertragen werden, können
aber auch alternativ durch n - i optische
Übertragungssysteme übertragen werden (hier gilt i = 1 bis
n - 1).
Fig. 35 zeigt den Aufbau eines Stereoendoskops 131 des 20.
Ausführungsbeispiel. Fig. 35A stellt einen allgemeinen
Aufbau des Stereoendoskops 131 dar. Fig. 35B zeigt eine
Aufrißansicht, wie sie von der distalen Endfläche in Fig.
35A zu sehen ist. Fig. 35C stellt eine Anordnung von
Bildaufnahmeeinrichtungen dar, wie sie von der Vorderseite
in Fig. 35A zu sehen sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel
können auch mehrere Sätze von Stereobildern erhalten
werden.
Mehrere Vordergruppen 133 (133a bis 133f), die ein
optisches Objektivsystem 132 ausbilden, das an der distalen
Endseite des starren Einführabschnitts 111 angeordnet ist,
nehmen Bilder mit einer Parallaxe untereinander auf und ein
Bild 135, das an im wesentlichen überlagerten Stellen durch
eine gemeinsame Rückgruppe 134 erzeugt wird, wird einige
Male durch ein gemeinsam verwendetes optisches
Übertragungssystem übertragen und als ein Endbild 137
abgebildet.
Dieses Endbild 137 besteht aus mehreren überlagerten
Bildern. Von diesen Bildern werden deren Pupillen mit Hilfe
eines pupillenbilderzeugenden Linsensystems 138 räumlich
getrennt und weiterhin werden entsprechende Bilder 141
(141a bis 141f) auf CCDs 140 (140a bis 140f) durch
bilderzeugende Linsen 139 erzeugt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können sechs Bilder mit
einer Parallaxe untereinander erhalten werden. Wenn zwei
von diesen ausgewählt und angezeigt werden, können die
Bilder mit verschiedenen Stereoeffekten und Parallaxen
stereoskopisch betrachtet werden. Auch können mehrere
Personen eine stereoskopische Betrachtung in separaten
Richtungen durchführen.
Die Fig. 36A bis 36F stellen Aufbauformen der distalen
Endseite des Stereoendoskops des 21. Ausführungsbeispiels
dar. Fig. 36B ist ein Aufriß der Fig. 36A. Fig. 36C stellt
ein optisches System dar, wie es von der Seite der Fig. 36A
zu sehen ist. Fig. 36D ist ein Aufriß der Fig. 36C. Fig.
36E stellt Fig. 36C mit einem gebogenen Endabschnitt dar.
Fig. 36F ist ein Aufriß der Fig. 36E.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Einführabschnitt
152 an seiner distalen Endseite gebogen werden.
Ein optisches Vordergruppensystem 153, eine Rückgruppe
154a, die ein optisches Übertragungssystem 154 ausbildet,
und ein Übertragungslinsensystem 154b sind von der distalen
Endseite aus in dem Einführabschnitt 152 angeordnet. Der
distale Endabschnitt 155 des Einführabschnitts, der das
optische Objektivsystem 143 ummantelt, ist aus einer
rohrförmigen Fassung mit einem biegbaren bzw. krümmbaren
Schlauchaufbau ausgebildet. Die proximale Seite von dem
optischen Übertragungssystem 154 ist aus einer starren,
rohrförmigen Fassung ausgebildet.
Spiegel 158 und 159 sind zwischen konkaven Linsen 156a und
156b einer Vordergruppe und konvexen Linsen 157a und 157b,
die das optische Objektivsystem 153 ausbilden, angeordnet
und sind entsprechend um Achsen 161 bzw. 162 dreh- bzw.
verschwenkbar.
Wenn die Spiegel 158 und 159 gleichzeitig mit der Biegung
aus dem in Fig. 36C geradlinig zu sehenden Zustand gedreht
werden, wird der distale Endabschnitt 155 gebogen, um, wie
in den Fig. 36E und 36F dargestellt, gebogen zu sein.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kann eine
Beobachtung mit dem gebogenen distalen Endabschnitt
durchgeführt werden. Die anderen Bauteile weisen die
gleichen Funktionen und Wirkungen wie die des ersten
Ausführungsbeispiels und der anderen auf.
Fig. 37 stellt einen Aufbau an der distalen Endseite des
Stereoendoskops des 22. Ausführungsbeispiels dar. Dieses
Ausführungsbeispiel ist eine Kombination des 20.
Ausführungsbeispiels, bei dem mehrere Sätze von
Stereobildern erhalten werden können, und des 21.
Ausführungsbeispiels mit einem biegbaren Aufbau.
Gewöhnlich wird bei einer Endoskopoperation das Endoskop
nicht direkt in das Bauchteil eingestochen, sondern durch
einen Tragant 171 eingeführt. Je dünner dieser Tragant 171
ist, desto geringer ist die Belastung des Patienten.
Andererseits ist es in dem Fall, daß mehrere Ärzte
gemeinsam operieren, üblich, daß die Betrachtung
entsprechend in den separaten Richtungen durchgeführt
werden kann.
Jedoch gibt es eine Grenze beim Vergrößern der Parallaxe
und die Parallaxe kann nicht größer als der
Außendurchmesser des distalen Endabschnitts gemacht werden.
Dieses Ausführungsbeispiel kann mit solchen Umständen
fertig werden und macht es möglich, in separaten Richtungen
zu beobachten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei biegbare distale
Endabschnitte 155 und 155′ vor dem optischen
Übertragungssystem 154 und den optischen Objektivsystemen
153 und 153′ des gleichen Aufbaus wie beim 20.
Ausführungsbeispiel in Fig. 36 vorgesehen und in den
distalen Endabschnitten 155 und 155′ enthalten. Die
gleichen Elemente wie in Fig. 36 im distalen Endabschnitt
155 sollen die gleichen Bezugszeichen tragen, die gleichen
Elemente wie in Fig. 36 im anderen distalen Endabschnitt
155′ sollen die gleichen Bezugszeichen mit einem
angesetzten ′ tragen und deren Erläuterung soll weggelassen
werden.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird der distale
Endabschnitt, wenn er in den Tragant 171 eingesetzt ist,
gerade sein, so wie er in Fig. 36C dargestellt ist. Wenn
der distale Endabschnitt aus dem Tragant 171 herauskommt,
wird er, wie in Fig. 37A dargestellt, gebogen und mehrere
Betrachter können über ein dünnes optisches
Übertragungssystem 154 Betrachtungen in separaten
Richtungen ausführen.
Übrigens kann z. B. beim ersten Ausführungsbeispiel jedes
der optischen Objektivsysteme 21a und 21b aus einem
optischen anamorphotischen System ausgebildet werden, wobei
die bilderzeugende Vergrößerung in der horizontalen
Richtung kleiner als die bilderzeugende Vergrößerung in der
vertikalen Richtung (die diese horizontale Richtung unter
rechten Winkeln schneidet) gemacht werden kann.
In dem Fall dieses Aufbaus, insbesondere in dem Fall, daß
eine gemeinsame Bildaufnahmeeinrichtung 23 verwendet wird,
können die beiden, das rechte und das linke Bild, daran
gehindert werden, überlagert zu werden und der rechte und
der linke Bildaufnahmebereich können in der
Bildaufnahmeeinrichtung 23 wesentlich vergrößert werden.
Da bei der Funktion des Übertragens von Bildern durch das
optische Übertragungssystem 22, das ein anamorphotisches
optisches System verwendet, das rechte und das linke Bild
weniger beschnitten werden (als in dem Fall des nicht
anamorphotischen optischen Systems), können somit die
optischen Objektivsysteme 21a und 21b weiter voneinander
getrennt angeordnet (mit dem größeren optischen Achsabstand
d) und ein Abbildungsbild mit einem größeren Stereoeffekt
kann erhalten werden.
In diesem Fall kann in der CCU 4 das Signal zum Vergrößern
des Abbildungsbildes in der horizontalen Richtung oder des
Komprimierens des Abbildungsbildes in der vertikalen
Richtung verarbeitet werden.
Das optische Übertragungslinsensystem 22 kann auch aus
einem anamorphotischen optischen System ausgebildet werden.
Sogar bei den anderen Ausführungsbeispielen können das
optische Objektivsystem, das optische
Übertragungslinsensystem und das optische Adaptersystem aus
anamorphotischen optischen Systemen ausgebildet werden.
Bei den Linsendaten der entsprechenden Ausführungsbeispiele
werden in dem Fall, daß gleiche Linsen im optischen
Objektivsystem, im optischen Adaptersystem und dergleichen
zusammengehören, nur die Linsendaten von einer der
zusammengehörenden dargestellt. Bei den entsprechenden
Ausführungsbeispielen ist das optische
Übertragungslinsensystem aus einer homogenen stabförmigen
Linse ausgebildet dargestellt. Jedoch kann selbst in dem
Fall, daß eine Linse vom Brechungsindex-Verteilungstyp aus
einem solchen nichthomogenen Stab wie einem Schelphock
(Handelsname) ausgebildet ist und für das optische
Übertragungssystem (optisches Bildübertragungssystem)
verwendet wird, die Erfindung wirksam ausgeführt werden.
Übrigens wurden das Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere
Bilder mit einer Parallaxe an räumlich getrennten Stellen
mit Hilfe des optischen Objektivsystems erzeugt werden, und
das Ausführungsbeispiel, bei dem mehrere Bilder mit einer
Parallaxe an räumlich im wesentlichen übereinstimmenden
Stellen erzeugt werden, erläutert. Jedoch gehören der Fall
der dazwischenliegenden Funktionen, d. h. der Fall, daß
mehrere Bilder mit einer Parallaxe an räumlich zumindest
teilweise überlagerten Stellen erzeugt werden, und der
Fall, daß mehrere Bilder mit einer Parallaxe an räumlich
zumindest teilweise getrennten Stellen erzeugt werden, auch
zur Erfindung. Auch gehören der Fall des Ausbildens eines
Bildes durch ein optisches Objektivsystem bis zu dem Fall,
daß das Bild durch das optische Objektivsystem durch ein
solches optisches Bildübertragungssystem wie das optische
Übertragungssystem übertragen wird, zur Erfindung.
Da das Stereoendoskop bei dem ersten bis zum 22.
Ausführungsbeispiel mit einem optischen Objektivsystem, das
mehrere Einfallspupillen aufweist, die an unterschiedlichen
Stellen erzeugt werden, und mehrere Bilder mit einer
Parallaxe zwischen diesen erzeugt, die durch diese mehreren
Einfallspupillen gelaufen sind, und einem gemeinsamen
optischen Bildübertragungssystem, das mehrere Bilder mit
einer Parallaxe überträgt, ausgestattet ist, kann die
Parallaxe, wie vorstehend erläutert, durch das optische
System groß gemacht werden, ein ausreichender Stereoeffekt
erhalten werden, die Teile des Lichtweges, der mehrere
Bilder überträgt, können durch das Vorsehen eines
gemeinsamen optischen Bildübertragungssystems gemeinsam
hergestellt bzw. vorgesehen werden, die Anzahl der Teile
kann verringert werden und die Streuung mehrerer Bilder
durch Herstellungsfehler kann in hohem Maße verhindert
werden.
Falls ein Stereoendoskop durch das Vorsehen mehrerer
optischer Objektivsysteme, die parallel angeordnet sind,
das Trennen mehrerer Bilder mit einer Parallaxe und das
Ausbilden der Bilder, und ein gemeinsames optisches
Bildübertragungssystem zum Übertragen der mehreren Bilder
ausgebildet wird, kann die Parallaxe durch das optische
System groß gemacht werden, ein ausreichender Stereoeffekt
wird erhalten, die Teile des Lichtweges, der mehrere Bilder
überträgt, können durch das Herstellen bzw. Vorsehen eines
gemeinsamen optischen Bildübertragungssystems gemeinsam
hergestellt werden, die Anzahl der Teile kann verringert
werden und die Streuung mehrerer Bilder durch
Herstellungsfehler kann in hohem Maße verhindert werden. Da
die Bilder, die durch das optische Bildübertragungssystem
übertragen werden, räumlich getrennt sind, kann ferner eine
stereoskopische Betrachtung durch die
Bildaufnahmeeinrichtung und das optische Okularsystem ohne
das Verwenden einer Bildtrenneinrichtung ermöglicht werden.
Falls ein Stereoendoskop durch das Vorsehen mehrerer
optischer Vordergruppensysteme, gemeinsamer optischer
Rückgruppensysteme, die optische Objektivsysteme ausbilden,
die mehrere Bilder mit einer Parallaxe an im wesentlichen
räumlich zusammenfallenden Stellen erzeugen, und ein
gemeinsames optisches Bildübertragungssystem ausgebildet
wird, das die mehreren Bilder überträgt, kann die Parallaxe
durch das optische System groß gemacht werden, ein
ausreichender Stereoeffekt wird erhalten, die Teile des
Lichtwegs, der mehrere Bilder überträgt, können durch das
Vorsehen eines gemeinsamen optischen
Bildübertragungssystems gemeinsam bzw. als eine gemeinsame
Einheit vorgesehen bzw. hergestellt werden, die Anzahl der
Teile kann verringert werden und die Streuung mehrerer
Bilder durch Herstellungsfehler kann in hohem Maße
verhindert werden. Falls ein gemeinsames optisches
Rückgruppensystem bei dem optischen Objektivsystemteil
verwendet wird, können viele Teile gemeinsam vorgesehen
werden und mehrere Abbildungsbilder werden durch
Herstellungsfehler weniger beeinflußt und mit einer hohen
Qualität erhalten.
Ferner gibt es ein Endoskop für eine stereoskopische
Betrachtung gemäß U.S.-Patent Nr. 5191203, das in Fig. 38A
dargestellt ist, wobei ein optisches Objektivsystem 500 aus
einer Kollimationslinse 501 und einem Paar aus einer linken
und einer rechten bilderzeugenden Linse 502a und 502b
ausgebildet ist, die von der Gegestandsseite aus in der
genannten Reihenfolge angeordnet sind.
Bei dem optischen Objektivsystem des Stereoendoskops dieses
Standes der Technik gibt es die folgenden drei Probleme:
- (1) Falls der Bildwinkel groß zu machen ist, kann der nach innen liegende Winkel bzw. Innenwinkel nicht groß gemacht werden und der Stereoeffekt wird verringert.
Falls der Bildwinkel groß zu machen ist, wie dies in Fig.
38B dargestellt ist, wird es erforderlich sein, daß der
Aufbau der Kollimationslinsen 501 mit Blick auf die
Brechkraft von der Gegenstandsseite aus in der Reihenfolge
negativ und positiv ist. Wenn die Brechkraft der negativen
Linse 503 auf der Gegenstandsseite groß gemacht wird, kann
der Bildwinkel groß gemacht werden. Jedoch wird in diesem
Fall die Brennweite fc der Kollimationslinsen 501 größer
als der Abstand s zum Gegenstand und der nach innen
gerichtete Winkel α wird gemäß der folgenden Formel
α = 2 · arctan (d/2 fc)
klein, wobei d einen optischen Achsabstand zwischen den
beiden bilderzeugenden Linsen 502a und 502b repräsentiert.
- (2) Ein relativer Fehler zwischen dem linken und dem rechten Bild kann leicht auftreten.
Der relative Fehler zwischen dem rechten und dem linken
Bild wird zumeist in den Teilen des linken bzw. rechten
separaten Körpers durch einen Fehler der Oberflächenform,
einen Fehler des Oberflächenabstands, einen
Exzentrizitätsfehler oder dergleichen zwischen dem rechten
und dem linken unabhängigen Linsensystem erzeugt. Beim
vorherigen Beispiel entsprechen die Teile des linken und
des rechten getrennten Körpers (die Teile mit einer
getrennten linken und rechten optischen Achse) den
bilderzeugenden Linsen 502a und 502b, die so zahlreich
sind, daß wahrscheinlich ein Fehler auftritt. Falls eine
relative Abweichung bzw. ein relativer Fehler
(Fokussierung, Exzentrizität oder dergleichen) zwischen dem
linken und dem rechten Bild erzeugt wird, werden das linke
und das rechte Bild schwer aufzulösen sein und eine
Ermüdung wird verursacht.
- (3) Es ist schwierig, die Exzentrizitätsfehler des linken und des rechten Bildes einzustellen.
Um den Exzentrizitätsfehler des linken und des rechten
Bildes einzustellen, werden die Linse oder der CCD des
linken und das rechten getrennten Körperteils eingestellt.
Jedoch befindet sich beim vorherigen Beispiel des Standes
der Technik jedes an einer Stelle, die vom distalen
Endabschnitt des Endoskops aus auf der anderen Seite eines
anderen Teils liegt (in diesem Fall der Kollimationslinse
501), und es ist schwierig, die Einstellarbeiten
vorzunehmen.
Mit dem 23. bis 25. Ausführungsbeispiel soll ein
Stereoendoskop zum Lösen dieser drei Probleme vorgesehen
werden, wobei der Bildwinkel und der Stereoeindruck (nach
innen gerichteter Winkel) optimal eingestellt werden
können, der Fehler zwischen dem linken und dem rechten Bild
gering gehalten werden kann und leicht abzustellen ist und
die Ermüdung gering wird.
Bei den Stereoendoskopen dieser Ausführungsbeispiele gibt
es einen länglichen Einführabschnitt, ein optisches
Objektivsystem, das im distalen Ende des Einführabschnitts
angeordnet ist, und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die in
dem Einführabschnitt angeordnet ist und Gegenstandsbilder
aufnimmt, die durch das optische Objektivsystem erzeugt
werden, wobei das optische Objektivsystem aus zwei
negativen Linsen und einer koaxialen, positiven Linse
ausgebildet ist, die von der Gegenstandsseite aus in der
aufgeführten Reihenfolge parallel zueinander angeordnet
sind, der nach innen gerichtete Winkel durch den optischen
Achsabstand zwischen den beiden negativen Linsen bestimmt
wird, wodurch beim Stereoendoskop mit dem länglichen
Einführabschnitt der Bildwinkel und der Stereoeindruck
(nach innen gerichteter Winkel) optimal eingestellt werden
können, der Fehler zwischen dem linken und dem rechten Bild
gering ist und leicht beseitigbar ist und das
Ermüdungsgefühl verringert werden kann.
Bei 23. Ausführungsbeispiel findet das optische
Objektivsystem auf ein sogenanntes elektronisches Endoskop
Anwendung, bei dem ein CCD im distalen Endteil des
Einführabschnitts des Endoskops vorgesehen ist.
Wie dies in Fig. 39 dargestellt ist, weist eine
Stereoendoskopvorrichtung 201 ein Stereoendoskop 202 des
23. Ausführungsbeispiels mit einem eingebauten optischen
Bildaufnahmesystem für eine Stereobetrachtung, eine
Lichtquelleneinrichtung 203, die ein Beleuchtungslicht
einer Beleuchtungslicht-Übertragungseinrichtung zuführt,
die das Beleuchtungslicht überträgt und die in diesem
Stereoendoskop 202 vorgesehen ist, eine Kamerasteuereinheit
(nachfolgend als CCU abgekürzt) zum Verarbeiten von
Signalen für eine Bildaufnahmeeinrichtung, die in diesem
Stereoendoskop 202 eingebaut ist, einen Abtastumwandler
205, der das aus dieser CCD 204 ausgegebene Signal in ein
Videosignal umwandelt, einen Farbmonitor 206, der das aus
diesem Abtastumwandler 205 ausgegebene Videosignal
wiedergibt, und Blenden- bzw. Verschlußbrillen 207 auf, die
eine Verschlußfunktion zum stereoskopischen Betrachten des
Abbildungsbildes aufweist, das auf diesem Farbmonitor 206
wiedergegeben wird.
Das Stereoendoskop 202 weist einen länglichen
Einführabschnitt 208, der in eine Körperhöhle oder
dergleichen einzuführen ist, und einen Griffabschnitt 209
auf, der vom operierenden Arzt zu greifen ist und der an
dem proximalen Ende dieses Einführabschnitts mit großem
Durchmesser ausgebildet ist. Dieser Einführabschnitt 208
ist aus einem zylindrischen, metallischen Schlauch mit
einer hohen Flexibilität und einem weichen Ummantelungsrohr
ausgebildet, das z. B. aus einem Metallgeflecht und
Kunstharz oder dergleichen hergestellt ist. Der distale
Endabschnitt 216 des Einführabschnitts 208 ist aus einem
zylindrischen, starren Ummantelungsrohr ausgebildet, das
aus einem solchen Metall wie rostfreiem Stahl hergestellt
ist. Ein optisches Objektivsystem 218 und zwei
Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und 220b (z. B. CCDs) sind
in dem distalen Endabschnitt 216 eingeschlossen. Übrigens
kann der ganze Einführabschnitt aus einem starren
Ummantelungsrohr gleich wie in dem distalen Endabschnitt
ausgebildet werden.
Dieses Stereoendoskop weist einen Lichtleiter 215 als eine
Beleuchtungslicht-Übertragungseinrichtung zum Übertragen
des Beleuchtungslichtes auf, das von der
Lichtquelleneinrichtung 203 und einem optischen
Beleuchtungssystem (nicht dargestellt) zugeführt wird, der
das übertragene Beleuchtungslicht über ein
Beleuchtungsfenster gleich wie bei dem gewöhnlichen
Endoskop ausstrahlt, und dieses Stereoendoskop erzeugt zwei
Bilder mit einer Parallaxe, so daß der durch dieses
optische Beleuchtungssystem beleuchtete Gegenstand
stereoskopisch betrachtet werden kann, und weist ein
optisches Beobachtungssystem mit dem optischen System 218
und zwei Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und 220b auf.
Dieses Ausführungsbeispiel erläutert übrigens ein Beispiel,
bei dem zwei Bilder mit einer Parallaxe durch die
Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und 220b erzeugt werden, die
eine photoelektrische Umwandlungsfunktion als ein optisches
Beobachtungssystem vorsehen und deshalb auch als ein
optisches Bildaufnahmesystem bezeichnet werden.
Der Griffabschnitt 209 ist mit einem Lichtleiter-Mundstück
bzw. einer Lichtleiteröffnung 210 ausgestattet, an der ein
Lichtleiterkabel 211 mit einem Ende lösbar verbunden ist.
Ein Lichtleiter-Verbindungsstück 212 am anderen Ende des
Lichtleiterkabels 212 ist lösbar mit der
Lichtquelleneinrichtung 203 gekoppelt.
Eine Lampe 213, die ein weißes Beleuchtungslicht erzeugt,
und eine Linse 214, die dieses weiße Licht sammelt, sind in
der Lichtquelleneinrichtung 203 angeordnet. Das durch diese
Linse 214 gesammelte Beleuchtungslicht wird auf die
Endfläche des Lichtleiter-Verbindungsstücks 212 gestrahlt,
durch den Lichtleiter in dem Lichtleiterkabel 211
übertragen, von der Lichtleiteröffnung 210 zu der Seite
eines Lichtleiters 215 im Stereoendoskop 202 übertragen und
geführt.
Der Lichtleiter 215 ist als eine Beleuchtungslicht-
Übertragungseinrichtung in dem Griffabschnitt 209 gebogen
und in den Einführabschnitt 208 eingeführt und durch diesen
hindurchgeführt. Dieser Lichtleiter 215 überträgt das
zugeführte Beleuchtungslicht und strahlt das
Beleuchtungslicht von der distalen Endfläche nach vorne
aus, die an dem distalen Endabschnitt 216 des
Einführabschnitts 216 befestigt ist.
Ein Gegenstand 217 (der durch den Pfeil in Fig. 29
angezeigt ist), der durch dieses Beleuchtungslicht
beleuchtet wird, erzeugt optische Bilder (219a und 219b in
Fig. 39) mit einer Parallaxe zwischen diesen, die an
Bilderzeugungsstellen durch das optische Objektivsystem 218
erzeugt werden, das in ein Beobachtungsfenster eingesetzt
ist, das dem Beleuchtungsfenster benachbart in dem distalen
Endabschnitt angeordnet ist. Diese Bilder 219a und 219b
werden auf den photoelektrischen Umwandlungsflächen
(Bildaufnahmeflächen) der Bildaufnahmeeinrichtungen 220a
und 220b erzeugt, die gleich in dem distalen Ende des
Einführabschnitts angeordnet sind.
Wie dies in Fig. 40 dargestellt ist, ist das optische
Objektivsystem 218 aus separaten, einer linken und einer
rechten negativen Linse 221a und 221b sowie einer
achsensymmetrischen, positiven Linsengruppe 222
ausgebildet, die von der Gegenstandsseite aus in der
genannten Reihenfolge parallel zueinander angeordnet sind.
Das von dem Gegenstand stammende Licht, das durch eine
Blendenöffnung 223b gelaufen ist, erzeugt ein Bild auf der
Bildaufnahmeeinrichtung 220a und das Licht, das durch eine
Blendenöffnung 223a gelaufen ist, erzeugt ein Bild auf der
Bildaufnahmeeinrichtung 220b. Ein aus planparallelen
Platten hergestelltes Deckglas 240 ist auf der
Gegenstandsseite der negativen Linsen 221a und 221b
angeordnet.
Die Linsendaten des optischen Objektivsystems 218 dieses
Ausführungsbeispiels sind hier in Tabelle 10 dargestellt.
In Fig. 39 weisen die Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und
220b z. B. quadratische Bildaufnahmeflächen auf. Die
vertikale oder die horizontale Richtung dieser
Bildaufnahmefläche fällt entsprechend mit der horizontalen
Richtung zusammen, in der die beiden Blendenöffnungen 223a
und 223b beabstandet und angeordnet sind.
Die Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und 220b sind vergrößert
und werden mit der CCU 204 durch ein Signalkabel 224
verbunden. Das Bildaufnahmesignal, das durch die
Bildaufnahmeeinrichtungen 220a und 220b photoelektrisch
umgewandelt wurde, wird in der CCU 204 verarbeitet. Das in
dieser CCU 204 verarbeitete Bildsignal wird weiter in einen
Abtastumwandler 205 eingegeben und wird in ein Videosignal
umgewandelt. Das Videosignal wird zu einem Farbmonitor 206
ausgegeben, in dem die Abbildungsbilder, die eine Parallaxe
zwischen sich aufweisen und separat durch die beiden
Blendenöffnungen 223a und 223b erzeugt werden, abwechselnd
angezeigt werden, und der Arzt kann die Abbildungsbilder
mit der Verschlußbrille beobachten und stereoskopisch
betrachten.
Fig. 41 stellt eine Anordnung bezüglich der Brechkraft des
optischen Objektivsystems 218 bei diesem
Ausführungsbeispiel dar. Der nach innen gerichtete Winkel
α, der die Intensität des Stereoeindrucks bestimmt, ist,
wie folgend, aus dem optischen Achsabstand d zwischen den
beiden Negativlinsen 221a und 221b sowie dem
Gegenstandsabstands s gegeben:
tan(α/2)=d/(2s).
Der nach innen gerichtete Winkel bzw. Innenwinkel des
optischen Objektivsystems ist bei diesem
Ausführungsbeispiel, wie dies in Fig. 41 dargestellt ist,
durch den optischen Achsabstand d zwischen den beiden
Negativlinsen bestimmt und hängt nicht von dem Bildwinkel
ab. Da die linken und rechten separaten Teile nur die
Negativlinsen 221a bzw. 221b sind, ist es ferner
unwahrscheinlich, daß ein relativer Fehler erzeugt wird.
Deshalb können folgende Wirkungen erzielt werden:
- (1) Da der nach innen gerichtete Winkel durch den optischen Achsabstand zwischen den beiden Negativlinsen bestimmt ist und der nach innen gerichtete Winkel und der Bildwinkel unabhängig eingestellt werden können, kann der Bildwinkel groß gemacht werden, während der nach innen gerichtete Winkel groß belassen wird.
- (2) Da die Hauptursache des relativen Fehlers zwischen dem linken und dem rechten Bild nur die Negativlinse ist, wird der relative Fehler zwischen dem linken und dem rechten Bild gering.
- (3) Da die linken und rechten separaten Teile zum Abstellen des Fehlers zwischen dem linken und dem rechten Bild an der distalen Endseite des Endoskops liegen, sind sie einfach einzustellen.
Fig. 42 stellt einen Rahmen- bzw. Fassungsaufbau des
distalen Endabschnitts 216 des Stereoendoskops 202 bei
diesem Ausführungsbeispiel dar. Der Rahmenaufbau weist ein
Innenrohr 225, das Linsen und ein CCD-Element hält, und ein
Außenrohr 226 auf, das das Innenrohr 225 aufnimmt, wobei
ein Kanal für Beleuchtungslichtleiter und Zangen bzw.
Pinzetten nicht verdeutlicht ist.
Bei dem optischen Objektivsystem des Beispiels des Standes
der Technik in Fig. 38A müssen, da die separaten, der linke
und der rechte Körper zum Einstellen der Exzentrizität des
linken und des rechten Bildes sich an den Stellen vom
distalen Ende aus hinter der Kollimationslinse in dem
Innenrohr befinden, falls sie einzustellen sind,
Einstellnuten bzw. Einstellrillen, Schrauben und
Einstellzwischenräume in dem Innenrohr vorbereitet werden,
und das Innenrohr kann nicht als ein Innenrohr 25 mit solch
einem einfachen Aufbau wie in Fig. 42 gefertigt werden und
weist einen großen Außendurchmesser auf.
Da die beiden Negativlinsen 221a und 221b, die die linken
und die rechten einzustellenden separaten Teile ausbilden,
sich andererseits bei diesem Ausführungsbeispiel außerhalb
des distalen Endes des Innenrohrs 225 befinden, können die
Positionen bzw. Stellen der negativen Linsen 221a und 221b
leicht eingestellt werden, ohne daß das Innenrohr 225 einen
speziellen Aufbau erforderlich macht. Die Negativlinsen
221a und 221b werden in den Stellungen einjustiert und dann
gebondet oder geklebt und befestigt und das Innenrohr 225
wird in das Außenrohr 226 eingesetzt, um das Stereoendoskop
zu vervollständigen.
Das 24. Ausführungsbeispiel soll im nachfolgenden unter
Bezug auf Fig. 43 erläutert werden. Da das 24.
Ausführungsbeispiel im wesentlichen das gleiche wie das 23.
Ausführungsbeispiel ist, sollen nur die unterschiedlichen
Aufbauformen erläutert werden.
Beim 24. Ausführungsbeispiel wird das optische
Objektivsystem des Stereoendoskops bei einem sogenannten
starren Endoskop angewendet, wobei ein Bild durch ein
optisches Objektivsystem 228 und ein optisches
Übertragungssystem 227, die in einem Einführabschnitt
angeordnet sind, der aus einem zylindrischen, starren
Mantelrohr besteht, zur proximalen Seite übertragen und
aufgenommen.
Wie dies in Fig. 43 dargestellt ist, werden Bilder 219a und
219b, die durch das optische Objektivsystem 218 erzeugt
werden, durch Übertragungslinsen 227a, 227b und 227c
übertragen, die ein optisches Übertragungssystem 227
ausbilden, und werden dann auf CCDs 229a und 229b durch
eine Bildaufnahmelinse 228 erzeugt. All die anderen Linsen
als die Negativlinsen 221a und 221b am distalen Ende sind
koaxial. Die Bilder, d. h. die Pupillen der
Blendenöffnungen 223a und 223b werden entsprechend zu
Stellen 250, 251, 252 und 253 übertragen. Die anderen
Aufbauformen, Funktionen und Wirkungen sind die gleichen
wie beim 23. Ausführungsbeispiel.
Die Linsendaten des optischen Objektivsystems 218 und des
optischen Übertragungssystems 227 bei diesem
Ausführungsbeispiel sind hier in Tabelle 11 dargestellt.
Die Bildaufnahmelinse 228 bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein koaxiales Linsensystem, jedoch werden die beiden
Pupillen an der Stelle 253 getrennt. Deshalb können als die
bilderzeugende Linse der bildaufnehmenden Linse, die im
nachfolgenden dargestellt ist, bilderzeugende Linsen hinter
der Pupille 253 verwendet werden, die zueinander parallel
angeordnet sind, um Bilder zu erzeugen.
Das 25. Ausführungsbeispiel soll nachfolgend unter Bezug
auf die Fig. 44 und 45 erläutert werden. Da dieses
Ausführungsbeispiel im wesentlichen das gleiche wie das 24.
Ausführungsbeispiel ist, soll nur der unterschiedliche
Aufbau erläutert werden.
Das 25. Ausführungsbeispiel stellt ein Ausführungsbeispiel
dar, wie es bei einem starren Endoskop wie dem des 24.
Ausführungsbeispiels angewendet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 44
dargestellt, der Grundaufbau des optischen Objektivsystems
218 der gleiche wie beim 24. Ausführungsbeispiel. Jedoch
überlagern sich das Bild 219a, das von dem vom Gegenstand
stammenden Licht, das durch die Blendenöffnung 223 gelaufen
ist, erzeugt wird, und das Bild 219b, das von dem durch die
Blendenöffnung 223a gelaufenen Licht erzeugt wird,
teilweise.
Die Bilder 219a und 219b, die durch das optische
Objektivsystem 218 erzeugt werden, werden durch die
Übertragungslinsen 227a bzw. 227b übertragen, wie in Fig.
45 dargestellt, werden dann durch die
pupillenbilderzeugende Linse 230 im Unendlichen erzeugt und
entsprechend auf den CCD-Elementen 229a bzw. 229b mit Hilfe
eines Paares aus einer linken und einer rechten
bilderzeugenden Linse 231a bzw. 231b erzeugt. Die Bilder
(Pupillen) der Blendenöffnungen 223a und 223b werden
entsprechend zu den Stellen 254, 255 und 256 übertragen. Da
die beiden Pupillen an der Stelle 256 getrennt sind, werden
die beiden teilweise überlagerten Bilder 233a und 233b, die
durch die Übertragungslinsen 227a bzw. 227b übertragen
werden, durch die bilderzeugenden Linsen 231a bzw. 231b
beabstandet erzeugt. Die anderen Aufbauformen, Funktionen
und Wirkungen sind die gleichen wie beim 24.
Ausführungsbeispiel.
Die Linsendaten des optischen Objektivsystems 218 und des
optischen Übertragungssystems 227 dieses
Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 12 dargestellt.
Beim 25. Ausführungsbeispiel liegen die linken und rechten
separaten Teile nicht nur in dem distalen Endabschnitt (die
Negativlinsen 221a und 221b) sondern auch in der
bilderzeugenden Linse 232 (in bilderzeugenden L 45519 00070 552 001000280000000200012000285914540800040 0002019509885 00004 45400insen 231a
und 231b) vor. Falls die Negativlinsen nicht eingestellt
werden, sondern die bilderzeugenden Linsen eingestellt
werden, kann deshalb der Exzentrizitätsfehler zwischen dem
linken und dem rechten Bild abgestellt werden.
In dem Fall, daß das Stereoendoskop 202 zwischen dem
Eingangsabschnitt (bis zum optischen Übertragungssystem 227
oder bis zur pupillenbilderzeugenden Linse) und dem
Ausgangsabschnitt (hinter der pupillenbilderzeugenden Linse
230 oder hinter den bilderzeugenden Linsen 231a und 231b)
lösbar hergestellt ist, ist es jedoch erforderlich, daß der
Eingangsabschnitt und der Ausgangsabschnitt entsprechend
unabhängig eingestellt werden. Deshalb ist sogar bei einer
solchen Einstellung des Eingangsabschnitts das optische
Objektivsystem sehr wirkungsvoll.
Ein Endoskop vom Typ mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen
soll nachfolgend als das 26. Ausführungsbeispiel erläutert
werden.
Die in Fig. 46 dargestellte Endoskopvorrichtung 310 weist
einen Einführabschnitt 302, ein Endoskop 311, bei dem die
Gesichtsfeldrichtung beim 46. Ausführungsbeispiel änderbar
ist, eine Kamera 304, einen Monitor 305 und eine
Lichtquelleneinrichtung 307 auf.
Ein optisches Objektivsystem mit mehreren
Gesichtsfeldrichtungen und ein Lichtleiter, der die
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen beleuchtet, sind in
dem distalen Endabschnitt 301 des Einführabschnitts 302 des
Endoskops 311 eingeschlossen. Der Einführabschnitt 302 ist
mit einem Übertragungslinsensystem ausgestattet, das ein
optisches Bild- und Pupillenübertragungssystem ist, das dem
optischen Objektivsystem folgt. Ein optisches Okularsystem
ist in dem proximalen Abschnitt 303 des Endoskops 311
angeordnet. Die Kamera 304 kann an der Rückseite des
optischen Okularsystems angesetzt werden. Der proximale
Abschnitt 303 des Endoskops 311 und die Kamera 304 sind
einstückig oder abnehmbar ausgebildet. Der Gegenstand, von
dem das Bild mit Hilfe der Kamera 304 aufgenommen wurde,
wird wiedergegeben, um durch den Betrachter als ein
Endoskopbild letztendlich auf dem Monitor 305 betrachtbar
zu sein.
Das Beleuchtungslicht von der Lichtquelleneinrichtung 307
läuft durch ein Lichtleiterkabel 306 und beleuchtet die
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen durch den proximalen
Abschnitt 303, den Einführabschnitt 302 und den distalen
Endabschnitt 301.
Die Details des optischen Objektivsystems des Endoskops 311
sollen nachfolgend erläutert werden:
An den optischen Objektivsystemen des Endoskops des 26.
Ausführungsbeispiels wird eine Pupillenteilung in dem
optischen Objektivsystem vorgesehen und ein optisches
Okularsystem wird ausgebildet.
Das Pupillenteilungssystem ist im wesentlichen aus einem
optischen System mit einer optischen Achse ausgebildet,
aber es wird, um einen Typ mit mehreren
Gesichtsfeldrichtungen zu erstellen, eine Linsengruppe, die
mehreren Gesichtsfeldrichtungen entspricht, vor dem
optischen System angeordnet. Das optische System vom Typ
mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen, das dieses
Pupillenteilungssystem anwendet, besteht in der von der
Gegenstandsseite aufgeführten Reihenfolge aus einer
vorderseitigen Linsengruppe, die das Gleiche in mehreren
Gesichtsfeldrichtungen ausbildet und in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen angeordnet ist, einem Prisma zum
Erzeugen von Bildern in den mehreren Gesichtsfeldrichtungen
im hinteren Teil der vorderseitigen Linsengruppe
entsprechend den mehreren Gesichtsfeldrichtungen, einer
Helligkeitsblende mit mehreren Öffnungen, die nahe den
Pupillen zum Erzeugen mehrerer Pupillen angeordnet sind,
und einer rückseitigen Linsengruppe, die ein Bild aus
überlagerten Strahlen in den mehreren
Gesichtsfeldrichtungen erzeugt.
Der eine inhärente Strahl des optischen Systems wird nahe
der Pupille der Helligkeitsblende 321 geteilt, die zwei
Öffnungen aufweist und in Fig. 47B dargestellt ist. Der
durch eine Öffnung der Helligkeitsblende 321 laufende
Strahl wird geradlinig gesehen, und der durch die andere
Öffnung der Helligkeitsblende 321 laufende Strahl wird
durch das Prisma in der Gesichtsfeldrichtung perspektivisch
gesehen. Die beiden Bilder sind hier in der
Gesichtsfeldrichtung auf der Bildfläche überlagert
abgebildet.
Der Aufbau des optischen Systems, der sich auf dieses
Ausführungsbeispiel bezieht, sollte unter Bezug auf Fig.
47A konkreter erläutert werden. Das in Fig. 47A
dargestellte optische System weist ein optisches
Objektivsystem 322, einen Satz eines
Übertragungslinsensystems 323 als einem optischen
Übertragungssystem und ein optisches Okularsystem 324 auf.
Das optische Objektivsystem 322 weist eine vorderseitige
Linsengruppe 329a mit zwei Objektivlinsen 326 und 325, die
an dem Gegenstand nächstgelegenen Stellen angeordnet und
entsprechend in der vom Beobachter geradlinig gesehenen
Richtung und der seitlich gesehenen Richtung ausgerichtet
sind, einem ersten Prisma 327, das den Strahl von den
beiden Objektivlinsen 325 und 326 auf unterschiedliche
Flächen einfallen läßt, ein zweites Prisma 328, das den
Strahl von dem ersten Prisma 327 auf die gleiche Fläche
einfallen läßt, und einer Helligkeitsblende 321 zum Teilen
der Pupille in mehrere Pupillen entsprechend der
Gesichtsfeldrichtung auf, und weist eine rückseitige
Linsengruppe 329b zum Konvergieren des Strahls von den
Pupillen und Erzeugen des Gegenstandsbildes auf, das hinter
dieser vorderseitigen Linsengruppe 329a angeordnet ist. In
der Zeichnung repräsentieren die einfach punktierten
Strichpunktlinien die optischen Achsen der entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen.
Das Bild in der geradlinig gesehenen Richtung in diesem
optischen System wird wie nachfolgend erzeugt. Die
Strahlen, die durch die geradlinig sehende Objektivlinse
326 gelaufen sind, laufen durch die Oberfläche 331 des
ersten Prismas 327 zur gemeinsamen Fläche 332. Die
gemeinsame Fläche 332 an der ersten Prismenseite 327 ist
schwarz gestrichen, um so keine anderen als die Strahlen
hindurchzulassen, die beim Verhindern schädlichen
Streulichtes bzw. schädlicher Reflexe wirken, und ist als
eine Reflexionsblende ausgebildet. Da das erste und das
zweite Prisma 327 bzw. 328 aus dem gleichen Glasmaterial
hergestellt sind, sind ihre Brechungsindizes gleich und die
Strahlen laufen durch die Oberfläche 332, ohne gebrochen zu
werden. Dann wird ein Bild II, das die untere Seite der
Helligkeitsblende 321 als eine Pupillenfläche und die
optische Achse dieser rückseitigen Linsengruppe 329b als
eine Mittenachse aufweist, durch die rückseitige
Linsengruppe 329b ausgebildet.
Andererseits wird das Bild in der perspektivisch gesehenen
Richtung wie folgend ausgebildet: die Strahlen, die durch
die perspektivisch sehende Objektivlinse 325
hindurchgelaufen sind, laufen durch die Oberfläche 333 des
ersten Prismas 327 zur gemeinsamen Fläche 332. Dabei laufen
die Strahlen, die das Bild in der perspektivisch gesehenen
Richtung erzeugen, geradlinig durch die gemeinsame Fläche,
ohne gleich wie bei den geradlinig gesehenen Strahlen
gebrochen zu werden.
Die gemeinsame Fläche 332 auf der ersten Prismenseite 327
ist als eine Reflexionsblende hergestellt, die keine
anderen als die Strahlen hindurchläßt, die zum Verhindern
von schädlichem Streulicht oder schädlichen Reflexen
wirken. Da sich die optische Achse in der geradlinig
gesehenen Richtung und die optische Achse in der
perspektivisch gesehenen Richtung auf der gemeinsamen
Fläche miteinander schneiden, wird die gleiche
Reflexionsblende auf die Strahlen in beiden Richtungen
wirksam. Die geradlinig fortschreitenden Strahlen in der
perspektivisch gesehenen Richtung werden durch eine
verspiegelte Fläche 334 reflektiert, um wieder zur Fläche
332 auf der Seite des zweiten Prismas 328 zu laufen.
Die Fläche 332 an der Seite des zweiten Prismas 328 ist in
dem Bereich verspiegelt, in dem die geradlinig gesehenen
Strahlen und die perspektivisch gesehenen Strahlen, die
durch die Pupillenteilung getrennt werden, sich nicht
schneiden und in dem Bereich, der die reflektierten,
perspektivisch gesehenen Strahlen abdeckt, die durch die
Fläche 334 reflektiert werden. Deshalb werden die Strahlen
in der perspektivisch gesehenen Richtung, die durch die
Fläche 334 reflektiert wurden, ohne wahrgenommen zu werden,
an der oberen Seite der Helligkeitsblende 321
weitergeleitet und bilden das Bild I1 mit der optischen
Achse der rückseitigen Linsengruppe 329b als einer
Mittenachse durch diese rückseitige Linsengruppe 329 gleich
wie die geradlinig gesehenen Strahlen aus und das Bild wird
erzeugt.
Die Bilder I1 in den mehreren Gesichtsfeldrichtungen, die
durch das optische Objektivsystem 322 und die Pupille P1
erzeugt wurden, werden in der Richtung des optischen
Okularsystems durch das Übertragungslinsensystem 323
übertragen. Mehrere Pupillen P2 entsprechen den mehreren
Gesichtsfeldrichtungen, die durch die Übertragungslinse
übertragen werden. Ein Bild I2 wird zwischen dem
Übertragungslinsensystem 323 und einem optischen
Okularsystem 324 ausgebildet. Mehrere Pupillen P3, die den
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen entsprechen, werden
durch das optische Okularsystem 324 erhalten.
Wenn der Beobachter die Stellung seiner Pupille zur
Stellung der Pupille, die in der Gesichtsfeldrichtung
übertragen wird, bewegt, die er beobachten möchte, kann er
die Gesichtsfeldrichtung auswählen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das optische
Objektivsystem ursprünglich als ein optisches koaxiales
System, jedoch nicht als ein exzentrisches optisches System
ausgebildet und weist zusätzlich ein Prisma für eine
Pupille in einer unterschiedlichen Gesichtsfeldrichtung
auf. Die optische Achse der Objektivlinse 326 befindet sich
auf der verlängerten Linie der optischen Achse der
rückseitigen Linsengruppe 329b durch die gemeinsame Fläche
332 und die optische Achse der Objektivlinse 325 befindet
sich auf der verlängerten Linie der optischen Achse der
rückseitigen Linsengruppe 329b, die an der gemeinsamen
Fläche 332 reflektiert und weiterhin an der
Reflexionsfläche 334 reflektiert wird. Deshalb können
zwischen dem optischen System, das zwei negative Linsen und
ein Prisma aufweist, und dem optischen System, in dessen
rückseitigem Bereich, selbst falls der Strahl nicht afokal
ist, zwei Bilder ausgebildet werden, die vor dem
Übertragungslinsensystem überlagert werden.
Da die Pupillenteilung verwendet wird und ursprünglich ein
optisches System verwendet wird, wird bei diesem
Ausführungsbeispiel mit einem Aufbau mit wenigen Linsen ein
Bild mit einer hohen Qualität erzielt, falls die
Einrichtung zum Bestimmen mehrerer Pupillen sich an einer
Stelle befindet, die der Pupillenstelle des optischen
Objektivsystems zugeordnet ist, was die Stelle der Pupille
P2 des Übertragungslinsensystems 323 oder irgendeines
anderen Teils sein kann, und, da das Objektivsystem und das
optische Übertragungslinsensystem keine
Gesichtsfeldrichtungs-Schalteinrichtung aufweisen, sind
Aufbau und Montage einfach.
Ein Beispiel eines Aufbaus eines tatsächlichen, optischen
Objektivsystems ist in Fig. 48 dargestellt und seine
numerischen Datenwerte sind in Tabelle 13 aufgeführt. In
Fig. 48 ist das Teil, das in Fig. 47A als die rückseitige
Linsengruppe 329d dargestellt ist, aus einer Linse 329′,
die mit einem Prisma verbunden ist und aus drei verbundenen
Linsen besteht, ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, da nur ein Bild
erzeugt wird, die nachfolgenden Wirkungen erzielt.
Das optische Objektivsystem des Endoskops weist mehrere
Gesichtsfeldrichtungen, mehrere Pupillen, die 1 zu 1 den
Gesichtsfeldrichtungen entsprechen, und ein einziges Bild
auf, wobei das einzige Bild eine Überlagerung von Bildern
von mehreren Gesichtsfeldrichtungen darstellt, die
optischen Achsen von mehreren Gesichtsfeldrichtungen mit
der optischen Achse des Übertragungssystems an der Stelle
des Bildes übereinstimmen und wobei auf dem Übertragungsweg
in dem optischen Übertragungssystem nach diesem Bild ein
Bild und mehrere Pupillen übertragen werden, ohne sich zu
beeinflussen.
Deshalb kann bei diesem Ausführungsbeispiel nach dem
optischen Übertragungssystem die Gesichtsfeldrichtung
ausgewählt werden und es ist kein bewegliches Teil in dem
optischen Objektivsystem und dem optischen
Übertragungssystem zum Auswählen der Gesichtsfeldrichtung
erforderlich. Da das optische Objektivsystem und
dergleichen keine Gesichtsfeldrichtungs-Schalteinrichtung
aufweisen, werden bei diesem Ausführungsbeispiel ferner der
Aufbau und die Montage einfach. Da keine Polarisierung
verwendet wird, wird auch keine Verschlechterung des Bildes
im Umfangsteil durch die Drehung in der
Polarisationsrichtung hervorgerufen.
Diese Wirkungen sind auch dieselben, selbst falls sich die
Pupillenteilungseinrichtung in dem optischen
Übertragungssystem oder im optischen Bilderzeugungssystem
befindet.
Das 27. Ausführungsbeispiel soll nachfolgend unter Bezug
auf die Fig. 49 bis 54 erläutert werden.
Bei dem Endoskop dieses Ausführungsbeispiels wird ein
exzentrisches optisches System für das optische
Objektivsystem verwendet, ein optisches bilderzeugendes
System und eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung werden
anstelle des optischen Okularsystems bei dem 26.
Ausführungsbeispiel verwendet und es ist keine optische
Gesichtsfeldrichtungs-Auswahleinrichtung vorgesehen.
Fig. 49A stellt einen Aufbau eines optischen Systems dar,
das in dem Endoskop dieses Ausführungsbeispiels angeordnet
ist.
Das optische System dieses Ausführungsbeispiels umfaßt in
der von der distalen Endseite aufgeführten Reihenfolge ein
optisches Objektivsystem 341, ein Übertragungslinsensystem
342, eine pupillenbilderzeugende Linse 343,
Reflexionselemente 344a und 344b, wie z. B. Spiegel, ein
optisches Pupillentrennelement 344c sowie zwei Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtungen 346a und 346b als
Bildaufnahmeeinrichtungen. Obwohl nur ein
Übertragungslinsensystem dargestellt ist, ist es
selbstverständlich, daß mehrere Übertragungslinsensysteme
verwendet werden können, falls dies gewünscht ist. Die
bilderzeugenden Linsen 345a und 345b bilden das optische
bilderzeugende System aus.
In dem optischen Objektivsystem 341 ist ein vorderseitiges
optisches System 347, das im wesentlichen afokale
Linsengruppen 347a und 347b, die voneinander unabhängig
sind und eine geradlinig gesehene bzw. eine perspektivisch
gesehene Gesichtsfeldrichtung vorsieht, und Pupillen P11
aufweist, die diesen Gesichtsfeldrichtungen zugehören, in
der vorderen Gruppe angeordnet und ein rückseitiges
Linsensystem 348, das eine Größe aufweist, daß es die
Strahlen von den mehreren Pupillen P11 zu dem Bild
übertragen kann, ohne daß diese beeinträchtigt werden, und
das ein überlagertes Bild aus den Strahlen in den mehreren
Gesichtsfeldrichtungen erzeugt, ist in der rückseitigen
bzw. Rückgruppe angeordnet.
Das Übertragungslinsensystem bildet die Pupillen P11 als
Pupillen P12 ab, erzeugt das Bild I11 als ein Bild I12 und
überträgt diese in die pupillenbilderzeugende Linse 343.
Die pupillenbilderzeugende Linse 343 überträgt die
Pupillen, die von dem Übertragungslinsensystem 342
übertragen wurden, zur Seite des optischen
Pupillentrennelements 344c. Dieses optische
Pupillentrennelement 344c empfängt mehrere Pupillen P13 und
trennt diese und liefert sie in entsprechend
unterschiedliche Richtungen, d. h. zu den
Reflexionselementen 344a bzw. 344b.
Die Reflexionselemente 344a und 344b reflektieren die
Strahlen, die durch die getrennten entsprechenden Pupillen
gelaufen sind, d. h. in der Abbildung die beiden Pupillen,
die dem optischen System in der geradlinig gesehenen
Richtung und dem optischen System in der perspektivisch
gesehenen Richtung entsprechen, entsprechend zu den
Linsensystemen 345a bzw. 345b. Die Linsensysteme 345a und
345b erzeugen den entsprechenden Pupillen zugehörige Bilder
in den Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen 346a bzw. 346b.
Bei diesem Aufbau laufen zuerst die Strahlen in den
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen durch zwei im
wesentlichen afokale Linsengruppen 347a und 347b, die das
optische vorderseitige System 347 ausbilden, dann werden
die optischen Achsen in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen durch das rückseitige Linsensystem
348 gebogen und das Bild I11 wird auf der optischen Achse
des rückseitigen Linsensystems 348 ausgebildet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird im wesentlichen der
gleiche Grundaufbau wie beim Verwirklichen der
perspektivischen Ansicht verwendet, der durch die Prismen
327 und 328 im 26. Ausführungsbeispiel verwendet wird. Hier
kann das perspektivische Prisma ein 30°-Prisma sein, das in
den Veröffentlichungen der Japanischen Patentanmeldungen
Nr. 140313/1985, 19333/1975 und 108013/1990 gezeigt wird,
oder ein 70°- oder 110°-Prisma, die in der Veröffentlichung
der Japanischen Patentanmeldung Nr. 87403/1984 dargestellt
sind.
Das optische Objektivsystem 341 kann auch das optische
vorderseitige System 347c sein, das das gleiche Prisma wie
die Prismen 327 und 328 des vorstehend erwähnten
Ausführungsbeispiels wie in Fig. 50 einschließt, d. h. es
kann ein geradlinig sehendes und ein perspektivisch
sehendes optisches System gemeinsam verwendet werden. Oder
es kann auch das optische Objektivsystem 341 mit einer
perspektivischen Sicht durch Verwenden einer Brechung mit
einem Keilprisma 349 verwirklicht werden, das in der Nähe
der Pupille P11 wie in Fig. 51 angeordnet ist. Bei diesem
Aufbau kann die Linsengruppe, die entsprechend in der
geradlinig gesehenen Richtung und der perspektivisch
gesehenen Richtung verwendet wird, im wesentlichen die
gleiche Linsengruppe sein, die sich lediglich bezüglich der
Länge unterscheidet, wobei die perspektivisch sehende
Linsengruppe zur geradlinig sehenden Linsengruppe geneigt
und das Keilprisma 349 auf der Rückseite von dieser
angeordnet werden kann.
Oder das optische Objektivsystem 341 kann noch anders, wie
in Fig. 54 dargestellt, drei oder mehr
Gesichtsfeldrichtungen aufweisen, falls sie in einem
Bereich liegen, so daß das Bild und die Pupille nicht durch
das Übertragungslinsensystem beeinträchtigt werden, das
rückseitig angeordnet ist. In dem verdeutlichten Beispiel
sind die meisten Linsen 350, 351 und 352 an der distalen
Endseite, die entsprechende Linsengruppen ausbilden,
entsprechend mit 0 Grad (gerade gesehen), 30 Grad
(perspektivisch gesehen) und 70 Grad (perspektivisch
gesehen) dargestellt.
Wie dies in Fig. 49A dargestellt ist, bildet der Strahl vom
optischen Objektivsystem 341 ein Bild I12 rückseitig zum
Übertragungslinsensystem wie bei dem 26.
Ausführungsbeispiel durch das Übertragungslinsensystem 342
aus. Von den Strahlen in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen, die das Bild I12 erzeugen, das im
rückseitigen Bereich des Übertragungslinsensystems 342
erzeugt wird, werden die Strahlen von den beiden Pupillen,
die sich bezüglich der Gesichtsfeldrichtung unterscheiden,
entsprechend durch das optische Pupillentrennelement 344
getrennt, das rückseitig von der pupillenbilderzeugenden
Linse 343 angeordnet ist.
Dieses optische Pupillentrennelement 344 ist z. B. ein
Prisma, das in der Nähe der Pupille P13 angeordnet ist, die
durch das Übertragungslinsensystem 342 übertragen wird und
als ein Bild durch die pupillenbilderzeugende Linse 343
erzeugt wird. Die getrennten Strahlen in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen werden entsprechend durch die
Reflexionselemente 344a und 344b reflektiert und als Bilder
entsprechend auf den Bildaufnahmeeinrichtungen 346a und
346b durch die Linsensysteme 345a und 345b erzeugt.
Durch die pupillenbilderzeugende Linse 343, die Bilder von
Pupillen erzeugt, wird die optische Achse bei diesem
Ausführungsbeispiel im wesentlichen parallel zur optischen
Achse des Übertragungslinsensystems 342 gemacht und der
Gegenstandspunkt wird als ein Bild im Unendlichen
ausgebildet. Übrigens kann das Bild so ausgebildet werden,
daß es auf der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung nicht
überlagert wird.
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel können Bilder, die
sich in der Gesichtsfeldrichtung unterscheiden, unabhängig
durch mehrere Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen
aufgenommen werden und die Anzahl der Gesichtsfelder und
die Gesichtsfeldrichtung kann leicht mit Hilfe des
optischen Objektivsystems ausgewählt werden. Ohne eine
optische Gesichtsfeldsrichtungs-Schalteinrichtung werden
Bilder in allen Gesichtsfeldrichtungen empfangen und
aufgenommen. Wie beim verdeutlichten Ausführungsbeispiel
werden bei dem Aufbau, der mehrere Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtungen verwendet, die Ausgänge der
entsprechenden Bildaufnahmeeinrichtungen durch Schalten des
Schalters ausgewählt und die jeweiligen Signale
entsprechend verarbeitet und entsprechende Bilder können
angezeigt werden.
Bei dem Aufbau, der eine Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
verwendet, können die entsprechenden Bilder, die sich in
der Gesichtsfeldrichtung unterscheiden, durch eine
Signalverarbeitung ausgewählt werden, die sich an den
letzten Schritt anschließt. Auf einem Monitor kann das
Abbildungsbild in nur einer Gesichtsfeldrichtung
wiedergegeben werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die
Gesichtsfeldrichtung geändert werden, ohne das optische
System zu bewegen oder ohne die Gesichtsfeldrichtung
optisch zu schalten. Abhängig von der Art der
Signalverarbeitung können auch mehrere Bilder in der
Gesichtsfeldrichtung gleichzeitig auf einem oder mehreren
Monitoren angezeigt werden.
Ein Beispiel eines Aufbaus eines optischen Objektivsystems
ist in Fig. 52 dargestellt. Ein Beispiel eines Aufbaus
eines optischen Objektivsystems und eines
Übertragungslinsensystems ist so, wie diese kombiniert
sind, in Fig. 53 dargestellt. Dabei ist ein optisches
Objektivsystem 354 und ein Übertragungslinsensystem 355
aufgeführt. Die Linsendaten können Tabelle 14 entnommen
werden.
Gleich wie beim 26. Ausführungsbeispiel kann die Blende,
die die Pupille bestimmt, in dem optischen Objektivsystem
liegen, kann in der Pupillenposition in dem zugeordneten
Übertragungslinsensystem oder in der Pupillenposition bzw.
an der Pupillenstelle nahe des optischen
Pupillenteilungselements liegen.
In Fig. 49B ist eine Modifikation des 27.
Ausführungsbeispiels dargestellt. Bei dieser Modifikation
ist ein Pupillenbild P13 aus durch die
pupillenbilderzeugende Linse 356, die anstelle der
pupillenbilderzeugenden Linse 343 vorgesehen wird,
zerstreuten Strahlen oder konvergierten Strahlen erzeugt,
afokale Strahlen werden dann durch die Linse 357 erzeugt,
die die Strahlen parallel macht, und die Strahlen werden
weiter durch die bilderzeugenden Linsen 345a bzw. 345b als
Bilder erzeugt und auf den Bildaufnahmeeinrichtungen 346a
bzw. 346b abgebildet. Bei dieser Modifikation ist ein
Reflexionsprisma als ein optisches Pupillenteilungselement
nicht erforderlich. Die Blende kann über der Pupillenstelle
P13 in der Zeichnung in dem Übertragungslinsensystem oder
an der Pupilienstelle in dem optischen Objektivsystem
angeordnet werden. Die anderen gleichen Bauteile und
Funktionen wie beim 27. Ausführungsbeispiel tragen die
gleichen Bezugszeichen und werden hier nicht weiter
erläutert.
Das 28. Ausführungsbeispiel soll nachfolgend unter Bezug
auf die Fig. 55 bis 58B erläutert werden.
Bei dem Aufbau des 28. Ausführungsbeispiels sind ein
optisches bilderzeugendes System und eine Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung gleich wie beim 27.
Ausführungsbeispiel vorgesehen und ferner ist eine optische
Gesichtsfeldsrichtungs-Schalteinrichtung angeordnet.
Das optische Objektivsystem bei diesem Ausführungsbeispiel
kann das Pupillenteilungssystem des 26.
Ausführungsbeispiels sein oder kann aus den im wesentlichen
afokalen, mehreren optischen Systemen und optischen
rückseitigen Systemen des 27. Ausführungsbeispiels
ausgebildet sein. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von den vorstehend erwähnten entsprechenden
Ausführungsbeispielen bezüglich des Aufbaus des optischen
Systems und dergleichen, die im rückseitigen Bereich des
Übertragungslinsensystems angeordnet sind, das im
rückseitigen Bereich des optischen Objektivsystems
angeordnet ist.
Wie in Fig. 55 dargestellt, umfaßt das optische System bei
diesem Ausführungsbeispiel ein Linsensystem 361, um das
Licht, das rückseitig des nicht dargestellten
Übertragungssystems einmal als ein Bild erzeugt wurde und
dann zu Strahlen in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen zerstreut wurde, parallel zur
optischen Achse der Übertragungslinse zu machen, eine
Pupillenschalteinrichtung 362 als eine Auswahleinrichtung,
die die Strahlen in den entsprechenden
Gesichtsfeldrichtungen schaltet, die in Erwiderung auf die
entsprechendem Pupillen parallel gemacht wurden, und die
nahe der Pupillen angeordnet ist, die durch das
Linsensystem 361 als Bilder auszubilden sind, und ein
bilderzeugendes Linsensystem 363, das Bilder von den
Strahlen, die durch die Pupillenschalteinrichtung 362
ausgewählt wurden, auf einer Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 364 abbildet.
Die Strahlen in den entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen,
die das Bild I21 erzeugen, das rückseitig des
Übertragungslinsensystems erzeugt wird, werden durch das
Linsensystem 361 parallel zur optischen Achse des
Übertragungslinsensystems gemacht. Durch die
Schalteinrichtung 362 nahe der Pupillenstelle werden die
Strahlen abgeschnitten, die durch die anderen Bilder als in
der Gesichtsfeldrichtung laufen, die der Beobachter
beobachten möchte. Die Abschneideeinrichtung als eine
Auswahleinrichtung kann eine mechanisch bewegte
Abschirmplatte oder ein Flüssigkristall-Verschlußschalter
sein, der ein-/ausgeschaltet wird.
Die Auswahleinrichtung kann ein solches Bildumkehrprisma
365 wie in den Fig. 56A und 56B sein, das zu bewegen ist,
um die Gesichtsfeldrichtung zu schalten. Ein
bilderzeugendes Linsensystem 366 erzeugt ein Bild aus den
Strahlen, die durch das Bildumkehrprisma 365 erhalten
werden, auf der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung. Die
Fig. 56A und 56B stellen zwei Schaltzustände für die
Gesichtsfeldrichtung dar, die durch Bewegen des
Bildumkehrprismas 365 schaltbar sind.
Wie dies in Fig. 57 dargestellt ist, kann auch die
Auswahleinrichtung, die einstückig mit dem bilderzeugenden
Linsensystem 365 und der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung
364 ausgebildet ist, zu der Stelle der Gesichtsfeldrichtung
bewegt werden, die beobachtet werden soll, um die
Gesichtsfeldrichtung zu schalten. Nur das Bild in der
ausgewählten Gesichtsfeldrichtung wird auf der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 364 erzeugt.
Die Wirkung dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß
die Gesichtsfeldrichtung in einem kleinen Raum geändert
werden kann.
Für den Fall, daß die Pupille und das Bild, die durch das
optische Objektivsystem erzeugt werden, durch das
Übertragungslinsensystem und die
Pupillenteilungseinrichtung übertragen werden, die hinter
dem Übertragungslinsensystem angeordnet ist, kann die
Helligkeitsblende 321 weggelassen werden.
Der Aufbau des 27. und der Aufbau des 28.
Ausführungsbeispiels weist eine Bildaufnahmeeinrichtung auf
und kann auf eine außenseitlich angesetzte Kamera
angewendet werden, die mit dem optischen Okularsystem des
26. Ausführungsbeispiels verbindbar ist. Bei diesem Aufbau
wird das Linsensystem 343 oder 361 durch das optische
Okularsystem 324 ersetzt.
Das optische System hinter dem optischen
Übertragungssystem, das das Verwenden der Pupillenteilung
bei dem optischen Objektivsystem und das Verwenden des
optischen exzentrischen Systems kombiniert, kann so
ausgewählt werden, daß es entweder das optische
Okularsystem und die optische Gesichtsfeldrichtungs-
Schalteinrichtung oder keines von beiden aufweist.
Das Endoskop mit variabler Gesichtsfeldrichtung kann in dem
Fall verwirklicht werden, daß entweder die Pupillenteilung
im optischen Objektivsystem oder das optische exzentrische
System verwendet wird, falls die Einrichtungen zum
Unterbrechen der anderen Strahlen als in der gewünschten
Gesichtsfeldrichtung nahe der Pupillen in den
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen vorgesehen werden,
und zwar selbst falls das optische Übertragungssystem durch
die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung oder einen
Bildleiter ersetzt bzw. ausgetauscht wird.
Bei dem in Fig. 58A dargestellten Aufbau ist eine
Pupillenschalteinrichtung 368 nahe der Pupille vorgesehen,
die im Lichtweg des optischen Objektivsystems 370 erzeugt
wird, das aus der vorderseitigen Linsengruppe, die die
gleiche wie die vorderseitige Linsengruppe 329a des 26.
Ausführungsbeispieles ist, und dem rückseitigen
Linsensystem 348 und einer Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 369 besteht. Die
Pupillenschalteinrichtung 368 kann ein
Flüssigkristallverschluß oder dergleichen sein.
Auch bei dem Aufbau, der in Fig. 58B dargestellt ist, wird
ein exzentrisches optisches System 371 verwendet, das das
gleiche optische System wie das vorderseitige optische
System 347c umfaßt, das in Fig. 50 dargestellt ist.
Fig. 59A zeigt einen Aufbau eines optischen Systems in dem
Endoskop des Mehr-Gesichtsfeldrichtungs-Typs des 29.
Ausführungsbeispiels. Fig. 59B zeigt einen Aufbau eines
optischen Objektivsystems, das teilweise gemeinsam
hergestellt und verwendet wird.
Das optische Objektivsystem beim 29. Ausführungsbeispiel
ist aus mehreren Linsengruppen ausgebildet, die für
entsprechende Gesichtsfelder anstelle des optischen
Objektivsystems 322 so vorgesehen werden, daß mehrere
Bilder durch diese Linsengruppen erzeugt werden können. Die
anderen Bauteile und Funktionen, die die gleichen wie im
26. Ausführungsbeispiel sind, tragen die gleichen
Bezugszeichen und werden hier nicht weiter erläutert.
Das optische Objektivsystem 373, das in Fig. 59A
dargestellt ist, ist aus mehreren (zwei in dem
veranschaulichten Beispiel) unabhängigen Linsengruppen
ausgebildet. Das Übertragungslinsensystem 323 und das
optische Okularsystem 324 sind rückseitig des optischen
Objektivsystems 373 angeordnet. Das
Übertragungslinsensystem 323 und das optische Okularsystem
können durch ein bilderzeugendes optisches System und eine
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung ersetzt werden.
Das optische Objektivsystem 373 kann aus einem unabhängigen
optischen System wie in Fig. 59A ausgebildet sein und kann
ein Teil aufweisen, d. h. das Prisma auf der distalen
Endseite kann wie in dem optischen Objektivsystem 373′
gemeinsam hergestellt und vorgesehen werden, wie dies in
Fig. 59B dargestellt ist.
Mehrere Bilder I31 und I32, die durch das optische
Objektivsystem erzeugt werden, werden durch das
Übertragungslinsensystem 323 als ein optisches
Übertragungssystem in eine rückseitige Richtung übertragen.
Beim Aufbau mit dem optischen Okularsystem 324, wie dies in
Fig. 59A dargestellt ist, kann der Beobachter gleichzeitig
die entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen mit dem Auge
sehen, das an eine Pupillenstelle 374 gebracht wird.
Andererseits werden beim Aufbau des optischen
bilderzeugenden Systems und der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung die mehreren Bilder, die rückseitig
des Übertragungslinsensystems 323 erzeugt werden, durch die
bilderzeugende Linse auf einer Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt. Die Wirkung infolge dieses
Aufbaus kann technisch vergleichsweise leicht mit Hilfe
eines optischen Systems hinter dem optischen Objektivsystem
und dem optischen Übertragungssystem verwirklicht werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können Bilder übrigens auf
mehreren Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen erzeugt
werden, wobei die Bilderzeugungsvergrößerung groß gemacht
wird und die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtungen an den
Stellen angeordnet werden, die den mehreren Bildern
entsprechen.
Das 30. Ausführungsbeispiel wird unter Bezug auf Fig. 60A
erläutert. Wie dies in Fig. 60A dargestellt ist, wird bei
dem optischen System dieses Ausführungsbeispiels ein Bild
auf einer Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 370 über das
Linsensystem 343, das hinter dem Übertragungslinsensystem
342 angeordnet ist und durch das Licht, das durch das
Übertragungslinsensystem 342 einmal als ein Bild erzeugt
wurde und dann in den entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen
aufgetrennt wurde, parallel zur optischen Achse des
Übertragungslinsensystems 342 gemacht wird, und durch
optische Systeme erzeugt wird, die längs zwei optischen
Achsen rückseitig dieses Linsensystems 343 angeordnet sind.
Gleichvielfache Übertragungssysteme werden durch
Linsensysteme 371 und 372 längs einer optischen Achse der
beiden optischen Achsen angeordnet und ein Bild wird durch
das Linsensystem 372 auf der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 370 erzeugt.
Gleichvielfache Übertragungssysteme mit gleich vielfacher
Größe werden auch auf der anderen optischen Achse
angeordnet. Ein Prisma 373 zum Biegen der optischen Achse
ist nahe der Pupille angeordnet, die durch das Linsensystem
343 erzeugt wird, und auf der anderen Seite dieses Prismas
373 sind ein Linsensystem 374, ein Prisma 375, ein
Linsensystem 376, ein Prisma 377, ein Linsensystem 378 und
ein Spiegel 379 angeordnet. Der Strahl wird durch diesen
Spiegel 379 reflektiert, der an einem Schnittpunkt P dieses
optischen Systems mit der anderen optischen Achse zusammen
angeordnet ist, und bildet durch das Linsensystem 372 ein
Bild auf der Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 370 ab.
Dieser Spiegel 379 ist, wie dargestellt, drehbar. Die
Gesichtsfeldrichtung kann durch Schalten in entweder den
Zustand A, der durch die durchgezogene Linie angezeigt
wird, oder den Zustand B ausgewählt werden, der durch die
gepunktete Linie angezeigt wird. Die anderen Aufbauformen
weisen die gleichen Bauteile auf, wie sie zu Fig. 49A
erläutert sind.
Bei dem Einführabschnitt des starren Endoskops, auf das
dieses Ausführungsbeispiel angewendet wird, kann der
Abstand zwischen den beiden optischen Achsen aufgrund der
Beschränkung des Außendurchmessers nicht bis auf wenige
Millimeter schmal genug gemacht werden. Da das Bild auf der
Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 370 hinter dem
Linsensystem 343 erzeugt wird, wird in dem Fall, daß ein
optisches System gleich wird bei dem
Übertragungslinsensystem 342 verwendet wird, der Strahl
diagonal in die Festkörper-Bildaufnahmeeinrichtung 370
projiziert und eine Farbschattierung wird erzeugt. Um
dieses Phänomen zu verhindern, wird bei diesem
Ausführungsbeispiel eine der beiden optischen Achsen durch
die Prismen 373, 375 und 377 auf der Rückseite des
Linsensystems 343 wie in Fig. 60A gebogen, so daß Strahlen,
die entsprechend durch die beiden optischen Achsen gelaufen
sind, vertikal auf die Bildaufnahmefläche der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 370 projiziert werden, und das
Erzeugen der Farbschattierung kann verhindert werden.
Fig. 60B stellt einen Aufbau einer Modifikation des Aufbaus
der Fig. 60A dar. Das optische System in Fig. 60A ist als
Vergrößerungslinsensystem 374′, 376′ und 378′ ausgebildet,
die entsprechend das Linsensystem 374, 376 und 378
vergrößern, so daß das Bild in einer größeren
Bildflächengröße mit einem der optischen Systeme betrachtet
werden kann, das zwei Gesichtsfeldrichtungen aufweist.
Falls der Aufbau in einen Einführabschnitt 380 und einen
Kameraadapterabschnitt 381 getrennt wird, der drehbar an
diesem Einführabschnitt 380 angesetzt ist, und der
Kameraadapterabschnitt 380 drehbar ausgebildet ist, können
die Bildgrößen in den entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen
wahlweise groß gemacht werden.
Fig. 61A stellt das 31. Ausführungsbeispiel dar. Bei diesem
Ausführungsbeispiel sind optische Objektivsysteme 391 und
391′, die auf den entsprechenden, um einen Abstand D
beabstandeten optischen Achsen ein Paar ausbilden, an der
distalen Endseite eines Einführabschnitts 390 vorgesehen
und entsprechende Bilder werden durch die optischen
Objektivsysteme 391 und 391′ entsprechend durch optische
Übertragungssysteme 392 bzw. 392′ in die rückseitige
Richtung übertragen.
Das durch das optische Übertragungssystem 392 übertragene
Bild wird durch ein Gleichvielfaches optisches
Übertragungssystem, das Linsensysteme 371 und 372 gleich
wie in Fig. 60A aufweist, auf einer Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 370 erzeugt.
Das durch das optische Übertragungssystem 392′ übertragene
Bild wird durch die entsprechenden gleichen
Übertragungssysteme wie in Fig. 60A, d. h. die
Gleichvielfachen Übertragungssysteme durch das Prisma 373,
das Linsensystem 374, das Prisma 375, das Linsensystem 376,
das Prisma 377, das Linsensystem 378, den Spiegel 379 und
das Linsensystem 372, auf der Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung 370 abgebildet.
Gleich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 60A ist als
eine Einrichtung zum Schalten der beiden optischen Systeme
ein Spiegel 379 an einem Punkt P vorgesehen, an dem sich
die beiden optischen Achsen miteinander schneiden. Die
Gesichtsfeldrichtung kann durch diesen Spiegel 379
ausgewählt werden.
Bei der in Fig. 61B dargestellten Modifikation, werden die
Linsensysteme 374, 376 und 378, die die Übertragungssysteme
in Fig. 61A ausbilden, entsprechend aus den
Vergrößerungslinsensystemen 374′, 376′ und 378′ so
ausgebildet, daß ein optisches System, d. h. das optische
Objektivsystem 391′ und das optische Übertragungssystem
392′ der beiden optisches Systeme, die in dem
Einführabschnitt 390 angeordnet sind, dünner gemacht, der
Außendurchmesser des Einführabschnitts schmaler gemacht und
die Einführbarkeit verbessert werden kann.
Falls der Aufbau in den Einführabschnitt 390 und den
Kameraadapterabschnitt 393 getrennt ist, der drehbar an dem
rückseitigen Ende dieses Einführabschnitts angesetzt ist,
und der Kameraadapterabschnitt 393 drehbar ausgebildet ist,
kann die Bildgröße wahlweise variiert werden.
Weitere Kombinationen von Teilen können bei den
verschiedenen Ausführungsbeispielen vorgesehen werden.
Claims (57)
1. Endoskop mit
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist, wenigstens zwei optische Systeme aufweist, die Licht von einem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand aufnehmen und wenigstens zwei, zueinander nicht gleiche Bilder erzeugen, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das in dem Einführabschnitt angeordnet ist und die beiden Bilder gemeinsam überträgt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist, wenigstens zwei optische Systeme aufweist, die Licht von einem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand aufnehmen und wenigstens zwei, zueinander nicht gleiche Bilder erzeugen, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das in dem Einführabschnitt angeordnet ist und die beiden Bilder gemeinsam überträgt.
2. Endoskop nach Anspruch 1,
wobei die beiden optischen Systeme zwei optische Achsen
exzentrisch zur optischen Achse auf beiden Seiten der
optischen Achse des optischen Bildübertragungssystems
aufweisen und die beiden optischen Systeme Bilder mit einer
Parallaxe zueinander erzeugen.
3. Endoskop nach Anspruch 1,
wobei die beiden optischen Systeme zwei zueinander nicht
parallele optische Achsen aufweisen und in der
Gesichtsfeldrichtung zueinander unterschiedliche Bilder
erzeugen.
4. Endoskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem die beiden optischen
Systeme auf dem Gegenstandsseite parallel zueinander
angeordnet und ein gemeinsames optisches System auf der
Bildseite der beiden optischen Systeme angeordnet aufweist
und die beiden optischen Systeme aus Negativ-Linsen
ausgebildet sind.
5. Stereoendoskop mit:
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und das Licht von dem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand durch mehrere Einfallspupillen aufnimmt und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander erzeugt, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das zumindest teilweise in dem Einführabschnitt enthalten ist und die mehreren Bilder nach dem optischen Objektivsystem mit einer Parallaxe zueinander überträgt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und das Licht von dem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand durch mehrere Einfallspupillen aufnimmt und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander erzeugt, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das zumindest teilweise in dem Einführabschnitt enthalten ist und die mehreren Bilder nach dem optischen Objektivsystem mit einer Parallaxe zueinander überträgt.
6. Stereoendoskop nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser der Einfallspupille des optischen
Objektivsystems im wesentlichen gleich oder kleiner als der
Radius des optischen Übertragungssystems ist.
7. Stereoendoskop nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bildaufnahmeeinrichtung, die die durch das
optische Bildübertragungssystem übertragenen mehreren
Bilder mit einer Parallaxe zueinander aufnimmt und im
Bereich des rückseitigen Endes des Einführabschnitts
angeordnet ist, in dem das optische Objektivsystem und das
optische Bildübertragungssystem enthalten sind.
8. Stereoendoskop nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem aus zwei Negativ-Linsen,
die parallel zueinander angeordnet sind, und einer Positiv-
Linsengruppe ausgebildet ist, die auf der optischen Achse
angeordnet ist, die mit der optischen Achse der beiden
Negativ-Linsen und der des optischen
Bildübertragungssystems zusammenfällt, wobei die Baugruppen
von der Gegenstandsseite aus in der aufgeführten
Reihenfolge vorliegen.
9. Stereoendoskop mit:
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optische Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander entsprechend an räumlich beabstandeten Stellen für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt, und
einem optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Bilder überträgt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optische Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander entsprechend an räumlich beabstandeten Stellen für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt, und
einem optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Bilder überträgt.
10. Stereoendoskop nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung vorgesehen ist,
die die mehreren Bilder aufnimmt, die eine Parallaxe
aufweisen und von dem optischen Bildübertragungssystem auf
einer Endbildfläche erzeugt werden.
11. Stereoendoskop nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet
daß die Petzval-Summe des optischen Objektivsystems einen
negativen Wert aufweist.
12. Stereoendoskop nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die optische Achse der Bildaufnahmeeinrichtung zur
optischen Achse des optischen Bildübertragungssystems
geneigt ist.
13. Stereoendoskop nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches Adaptersystem zum Neuformen der mehreren
Bilder vorgesehen ist, die eine Parallaxe aufweisen und auf
der Endbildfläche durch das optische Bildübertragungssystem
erzeugt werden, das den relativen Abstand zwischen den
mehreren Bildern auf der Endbildfläche variiert.
14. Stereoendoskop mit
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und mehrere Bilder von dem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand mit einer Parallaxe zueinander entsprechend an räumlich im wesentlichen zusammenfallenden Stellen erzeugt, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Bilder überträgt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und mehrere Bilder von dem durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand mit einer Parallaxe zueinander entsprechend an räumlich im wesentlichen zusammenfallenden Stellen erzeugt, und
einem einzigen optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Bilder überträgt.
15. Stereoendoskop nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Pupillenteilungs- und Bilderzeugungseinrichtung
zum räumlichen Trennen der mehreren Bilder, die eine
Parallaxe aufweisen und durch das optische
Bildübertragungssystem an den im wesentlichen
zusammenfallenden Stellen auf der Endbildfläche erzeugt
werden, und zum Erzeugen von Bildern sowie zumindest eine
Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen der Bilder vorgesehen
sind, die durch die Pupillenteilungs- und
Bilderzeugungseinrichtung erzeugt werden.
16. Stereoendoskop nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem mehrere vorderseitige
Gruppen und eine rückseitige Gruppe aufweist, die parallel
auf der Gegenstandsseite in der richtigen Lage angeordnet
sind, wobei der Zwischenraum zwischen den vorderseitigen
Gruppen und der rückseitigen Gruppe afokal ist.
17. Stereoendoskop nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem mehrere vorderseitige
Gruppen und eine rückseitige Gruppe aufweist, die parallel
auf der Gegenstandsseite in die richtige Stellung gebracht
sind, wobei die vorderseitige Gruppe aus einem Element mit
negativer Brechkraft und einem Element mit positiver
Brechkraft in der aufgeführten Reihenfolge von der
Gegenstandsseite aus ausgebildet ist.
18. Stereoendoskop nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches Adaptersystem zum räumlichen oder
zeitlichen Trennen und Neubilden der mehreren Bilder
vorgesehen ist, die eine Parallaxe aufweisen und an den
räumlich im wesentlichen zusammenfallenden Stellen auf der
Endbildfläche durch das optische Bildübertragungssystem
erzeugt werden.
19. Stereoendoskop mit
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und n Bilder (wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer drei ist) mit einer Parallaxe zueinander für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt, weniger als n - 1 optischen Bildübertragungssystemen, die die n Bilder übertragen,
wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung, die die entsprechenden Bilder aufnimmt, und
zumindest einer Wiedergabeeinrichtung, die wahlweise irgendwelche zwei Bilder aus den mehreren aufgenommenen Bildern auf zumindest einer Wiedergabeeinrichtung wiedergibt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, das an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist und n Bilder (wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer drei ist) mit einer Parallaxe zueinander für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt, weniger als n - 1 optischen Bildübertragungssystemen, die die n Bilder übertragen,
wenigstens einer Bildaufnahmeeinrichtung, die die entsprechenden Bilder aufnimmt, und
zumindest einer Wiedergabeeinrichtung, die wahlweise irgendwelche zwei Bilder aus den mehreren aufgenommenen Bildern auf zumindest einer Wiedergabeeinrichtung wiedergibt.
20. Stereoendoskop mit
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, in dem mehrere optische Systeme parallel an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet sind und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt werden, einem optischen Bildübertragungssystem, das nur ein optisches System aufweist, das die durch das optische Objektivsystem erzeugten mehreren Bilder überträgt, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die zumindest zwei Bilder von den mehreren, durch das optische Bildübertragungssystem übertragenen Bildern aufnimmt.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optischen Objektivsystem, in dem mehrere optische Systeme parallel an der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet sind und mehrere Bilder mit einer Parallaxe zueinander für den durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Gegenstand erzeugt werden, einem optischen Bildübertragungssystem, das nur ein optisches System aufweist, das die durch das optische Objektivsystem erzeugten mehreren Bilder überträgt, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die zumindest zwei Bilder von den mehreren, durch das optische Bildübertragungssystem übertragenen Bildern aufnimmt.
21. Stereoendoskop nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem aus mehreren optischen
Systemen ausgebildet ist, deren Petzval-Summe negativ ist.
22. Stereoendoskop nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung zwei Bildaufnahmemittel
aufweist, deren optische Achsen entsprechend den optischen
Achsen des optischen Bildübertragungssystems geneigt sind.
23. Stereoendoskop nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung mehrere Bildaufnahmemittel
aufweist und die zentralen Teile an den Bildaufnahmeflächen
der mehreren Bildaufnahmemittel geneigt angeordnet sind, so
daß die gebogenen Flächen der Bilder berührt werden.
24. Stereoendoskop nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische Objektivsystem mehrere optische
Vordergruppensysteme, in denen optische Systeme parallel
angeordnet sind, und ein optisches Rückgruppensystem
aufweist, das mit der optischen Achse des optischen
Bildübertragungssystems zusammenfallend ausgebildet ist und
Bilder der Strahlen von den mehreren optischen
Vordergruppensystemen an im wesentlichen überlagerten
Stellen erzeugt, wobei das optische Bildübertragungssystem
im wesentlichen überlagerte mehrere Bilder überträgt, die
eine Parallaxe zueinander aufweisen und durch das optische
Objektivsystem erzeugt werden.
25. Stereoendoskop nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellen der durch das optische
Bildübertragungssystem übertragenen Pupillen voneinander
getrennt sind.
26. Stereoendoskop nach Anspruch 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der von dem optischen Vordergruppensystem projizierte
Strahl ein im wesentlichen afokaler Strahl ist.
27. Stereoendoskop nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Grenzposition zwischen dem optischen
Vordergruppensystem und dem optischen Rückgruppensystem
mehr auf der Bildseite als der vorderseitige Brennpunkt des
optischen Rückgruppensystems liegt.
28. Stereoendoskop mit
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optische Objektivsystem, das in der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die in dem Einführabschnitt angeordnet ist und das durch das optische Objektivsystem erzeugte Gegenstandsbild aufnimmt, wobei das optische Objektivsystem zwei Negativ- Linsen, die parallel zueinander angeordnet sind, und eine Positiv-Linsengruppe aufweist, die den beiden Negativ- Linsen gegenüberliegt und längs der zentralen Achse zwischen den optischen Achsen der beiden Negativ-Linsen in der aufgeführten Reihenfolge von der Gegenstandsseite aus angeordnet ist.
einem länglichen Einführabschnitt,
einer beleuchtungslichtprojizierenden Einrichtung, die ein Beleuchtungslicht von der distalen Endseite des Einführabschnitts projiziert,
einem optische Objektivsystem, das in der distalen Endseite des Einführabschnitts angeordnet ist, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die in dem Einführabschnitt angeordnet ist und das durch das optische Objektivsystem erzeugte Gegenstandsbild aufnimmt, wobei das optische Objektivsystem zwei Negativ- Linsen, die parallel zueinander angeordnet sind, und eine Positiv-Linsengruppe aufweist, die den beiden Negativ- Linsen gegenüberliegt und längs der zentralen Achse zwischen den optischen Achsen der beiden Negativ-Linsen in der aufgeführten Reihenfolge von der Gegenstandsseite aus angeordnet ist.
29. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und mehreren Pupillen, die diesen Gesichtsfeldrichtungen zugehören und so angeordnet sind, daß sie nicht überlagert werden und zumindest ein Gegenstandsbild ausbilden, und
einem optischen Übertragungssystem, das mit einer Größe gleich oder größer als der Größe der mehreren Pupillen von ,dem optischen Objektivsystem ausgebildet ist und das Gegenstandsbild und die mehreren Pupillen von dem optischen Objektivsystem in der rückwärtigen Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und mehreren Pupillen, die diesen Gesichtsfeldrichtungen zugehören und so angeordnet sind, daß sie nicht überlagert werden und zumindest ein Gegenstandsbild ausbilden, und
einem optischen Übertragungssystem, das mit einer Größe gleich oder größer als der Größe der mehreren Pupillen von ,dem optischen Objektivsystem ausgebildet ist und das Gegenstandsbild und die mehreren Pupillen von dem optischen Objektivsystem in der rückwärtigen Richtung überträgt.
30. Endoskop nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Pupillentrenneinrichtung, die mehrere Pupillen
trennt, die entsprechend zu den Strahlen in den mehreren
unterschiedlichen Gesichtsfeldrichtungen gehören und durch
das optische Übertragungssystem erzeugt werden, und ein
optisches Bilderzeugungssystem vorgesehen sind, das
Gegenstandsbilder erzeugt, die durch die Strahlen erzeugt
werden, die in dem Bereich der Pupillen eingeschlossen
sind, die den entsprechenden getrennten
Gesichtsfeldrichtungen zugehören.
31. Endoskop nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildtrenneinrichtung nahe der mehreren Pupillen
angeordnet ist, die durch das optische Übertragungssystem
auf der Seite übertragen werden, auf der die Strahlen durch
das optische Übertragungssystem projiziert werden.
32. Endoskop nach Anspruch 30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen entsprechend mehrere
Gegenstandsbilder aufnehmen, die durch das optische
Bilderzeugungssystem erzeugt werden, und Bilder erzeugen.
33. Endoskop nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pupillentrenneinrichtung ein optisches Element aufweist, das die Strahlen, die in den mehreren Pupillen eingeschlossen sind, die durch das optische Übertragungssystem ausgebildet werden, in entsprechend unterschiedliche Richtungen trennt, und
daß eine Reflexionseinrichtung die durch das optische Element getrennten mehreren Strahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems richtet und die mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen die durch das Reflexionselement reflektierten Strahlen empfangen und entsprechend die durch das optische Bilderzeugungssystem erzeugten Gegenstandsbilder aufnehmen.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pupillentrenneinrichtung ein optisches Element aufweist, das die Strahlen, die in den mehreren Pupillen eingeschlossen sind, die durch das optische Übertragungssystem ausgebildet werden, in entsprechend unterschiedliche Richtungen trennt, und
daß eine Reflexionseinrichtung die durch das optische Element getrennten mehreren Strahlen in einer Richtung im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems richtet und die mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen die durch das Reflexionselement reflektierten Strahlen empfangen und entsprechend die durch das optische Bilderzeugungssystem erzeugten Gegenstandsbilder aufnehmen.
34. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen aufweist, die zu diesen Gesichtsfeldrichtungen gehören und so ausgebildet sind, daß sie einander nicht überlagern, und das Gegenstandsbilder erzeugt, sowie
einem optischen Übertragungssystem, das eine einzelne optische Achse aufweist und die vom optischen Objektivsystem vorgesehenen Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen überträgt,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen als mehrere im wesentlichen afokale Strahlen projiziert, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet werden, und ein rückseitiges optisches System aufweist, das eine einzelne optische Achse gemeinsam mit dem optischen Übertragungssystem aufweist, die mehreren Strahlen von dem vorderseitigen optischen System konvergent macht und Gegenstandsbilder rückseitig erzeugt und
wobei das optische Bildübertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen in rückseitiger Richtung überträgt, die mit einer Größe gleich oder größer als die Größe der mehreren Pupillen ausgebildet werden, die zu den mehreren Strahlen von dem rückseitigen optischen System gehören.
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen aufweist, die zu diesen Gesichtsfeldrichtungen gehören und so ausgebildet sind, daß sie einander nicht überlagern, und das Gegenstandsbilder erzeugt, sowie
einem optischen Übertragungssystem, das eine einzelne optische Achse aufweist und die vom optischen Objektivsystem vorgesehenen Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen überträgt,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen als mehrere im wesentlichen afokale Strahlen projiziert, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet werden, und ein rückseitiges optisches System aufweist, das eine einzelne optische Achse gemeinsam mit dem optischen Übertragungssystem aufweist, die mehreren Strahlen von dem vorderseitigen optischen System konvergent macht und Gegenstandsbilder rückseitig erzeugt und
wobei das optische Bildübertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen in rückseitiger Richtung überträgt, die mit einer Größe gleich oder größer als die Größe der mehreren Pupillen ausgebildet werden, die zu den mehreren Strahlen von dem rückseitigen optischen System gehören.
35. Endoskop nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches System, das die mehreren Strahlen zu
mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel
zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems
ausgerichtet sind, auf der projizierenden Seite des Strahls
angeordnet ist, der das Gegenstandsbild erzeugt, das von
dem optischen Übertragungssystem übertragen wird, daß eine
bilderzeugende Linse, die nur einen der mehreren Strahlen
aufnimmt, und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die das durch
die bilderzeugende Linse erzeugte Gegenstandsbild empfängt
und das Bild aufnimmt, vorgesehen sind, wobei die
bilderzeugende Linse und die Bildaufnahmeeinrichtung
integral in der Richtung bewegt werden, die sich mit der
optischen Achse des optischen Systems schneidet, und nur
einer der mehreren Strahlen wahlweise auf die
bilderzeugende Linse fällt.
36. Endoskop nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der projizierenden Seite des Strahls, der das
Gegenstandsbild erzeugt, das durch das optische
Übertragungssystem übertragen wird, angeordnet sind:
ein optisches System, das die mehreren Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind,
eine Lichtweg-Schalteinrichtung, die beweglich in der Richtung angeordnet ist, die sich mit der optischen Achse des optischen Systems schneidet, so daß wahlweise nur einer der mehreren Strahlen in rückwärtiger Richtung übertragen wird,
ein optisches bilderzeugendes System, das den einen durch die Lichtweg-Schalteinrichtung ausgewählten Strahl empfängt und ein Gegenstandsbild erzeugt, und eine Bildaufnahmeeinrichtung die das durch das optische bilderzeugende System erzeugte Gegenstandsbild empfängt und das Bild aufnimmt.
ein optisches System, das die mehreren Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind,
eine Lichtweg-Schalteinrichtung, die beweglich in der Richtung angeordnet ist, die sich mit der optischen Achse des optischen Systems schneidet, so daß wahlweise nur einer der mehreren Strahlen in rückwärtiger Richtung übertragen wird,
ein optisches bilderzeugendes System, das den einen durch die Lichtweg-Schalteinrichtung ausgewählten Strahl empfängt und ein Gegenstandsbild erzeugt, und eine Bildaufnahmeeinrichtung die das durch das optische bilderzeugende System erzeugte Gegenstandsbild empfängt und das Bild aufnimmt.
37. Endoskop nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Projektionsseite des Strahls, der das
Gegenstandsbild erzeugt, das durch das optische
Übertragungssystem übertragen wird, vorgesehen sind:
ein erstes optisches System, das die mehreren Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind,
ein zweites optisches System, das die mehreren Strahlen empfängt und ein Bild erzeugt,
eine Strahlschalteinrichtung, die zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System vorgesehen ist und wahlweise nur einen der mehreren Strahlen hindurchlaufen läßt, und
eine Bildaufnahmeeinrichtung, die das durch das zweite optische System erzeugte Gegenstandsbild empfängt und das Bild aufnimmt.
ein erstes optisches System, das die mehreren Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind,
ein zweites optisches System, das die mehreren Strahlen empfängt und ein Bild erzeugt,
eine Strahlschalteinrichtung, die zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System vorgesehen ist und wahlweise nur einen der mehreren Strahlen hindurchlaufen läßt, und
eine Bildaufnahmeeinrichtung, die das durch das zweite optische System erzeugte Gegenstandsbild empfängt und das Bild aufnimmt.
38. Endoskop nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung, die mehrere Pupillen einstellt, die
entsprechend zu den Strahlen in den mehreren
unterschiedlichen Richtungen gehören, in sowohl dem
optischen Objektivsystem als auch dem optischen
Übertragungssystem vorgesehen ist.
39. Endoskop nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches bilderzeugendes System vorgesehen ist,
das eine optische Achse gemeinsam mit dem optischen
Übertragungssystem aufweist und ein Gegenstandsbild
erzeugt, das von dem Strahl erzeugt wird, der in dem
Bereich der mehreren Pupillen eingeschlossen ist, die den
entsprechenden Gesichtsfeldrichtungen des optischen
Übertragungssystems zugeordnet sind.
40. Endoskop nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bildaufnahmeeinrichtung vorgesehen ist, die
mehrere durch das optische bilderzeugende System erzeugte
Gegenstandsbilder empfängt und die Bilder aufnimmt.
41. Endoskop nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß das optische bilderzeugende System ein optisches
Okularsystem ist, das zu unterschiedlichen
Gesichtsfeldrichtungen gehörende mehrere Gegenstandsbilder
erzeugt, so daß diese mit bloßem Auge betrachtbar sind.
42. Endoskop nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung, die den entsprechenden Strahlen in
den mehreren unterschiedlichen Richtungen zugeordnete
mehrere Pupillen einstellt, in sowohl dem optischen
Objektivsystem als auch dem optischen Übertragungssystem
vorgesehen ist.
43. Endoskop nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung, die die entsprechenden Strahlen in
den mehreren unterschiedlichen Richtungen zugeordnete
mehreren Pupillen einstellt, in sowohl dem optischen
Objektivsystem als auch dem optischen Übertragungssystem
vorgesehen ist.
44. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen aufweist, die diesen Gesichtsfeldrichtungen entsprechen und so ausgebildet sind, daß sie einander nicht überlagern, und das mehrere Gegenstandsbilder erzeugt, und mit einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem, ein vorderseitiges optisches System, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen als mehrere im wesentlichen afokale Strahlen projiziert, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und mehrere rückseitige optische Systeme aufweist, die parallel angeordnet sind, so daß sie mehrere von dem vorderseitigen optischen System projizierte Strahlen empfangen, mehrere Gegenstandsbilder konvergent machen und entsprechend mehrere Gegenstandsbilder im rückseitigen Bereich erzeugen, und
wobei das optische Bildübertragungssystem mit einer Größe gleich oder größer als der Größe der mehreren Pupillen ausgebildet ist, die den mehreren Strahlen von den rückseitigen optischen Systemen zugeordnet sind, und die mehreren Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von den mehreren rückseitigen optischen Systemen in rückwärtiger Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen aufweist, die diesen Gesichtsfeldrichtungen entsprechen und so ausgebildet sind, daß sie einander nicht überlagern, und das mehrere Gegenstandsbilder erzeugt, und mit einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem, ein vorderseitiges optisches System, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen als mehrere im wesentlichen afokale Strahlen projiziert, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und mehrere rückseitige optische Systeme aufweist, die parallel angeordnet sind, so daß sie mehrere von dem vorderseitigen optischen System projizierte Strahlen empfangen, mehrere Gegenstandsbilder konvergent machen und entsprechend mehrere Gegenstandsbilder im rückseitigen Bereich erzeugen, und
wobei das optische Bildübertragungssystem mit einer Größe gleich oder größer als der Größe der mehreren Pupillen ausgebildet ist, die den mehreren Strahlen von den rückseitigen optischen Systemen zugeordnet sind, und die mehreren Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von den mehreren rückseitigen optischen Systemen in rückwärtiger Richtung überträgt.
45. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und mit mehreren den mehreren Gesichtsfeldrichtungen entsprechenden Pupillen und einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das mehrere Pupillen, die entsprechend mehrere Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfangen und ein optisches Prismensystem umfaßt, das wenigstens einen der Strahlen variiert und die entsprechenden Strahlen zu Strahlen umwandelt, die in im wesentlichen der gleichen Richtung gerichtet sind, und ein rückseitiges Objektivsystem aufweist, das Gegenstandsbilder erzeugt, die aus mehreren Strahlen von dem vorderseitigen optischen System an im wesentlichen den gleichen Stellen erzeugt werden, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und mit mehreren den mehreren Gesichtsfeldrichtungen entsprechenden Pupillen und einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das mehrere Pupillen, die entsprechend mehrere Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfangen und ein optisches Prismensystem umfaßt, das wenigstens einen der Strahlen variiert und die entsprechenden Strahlen zu Strahlen umwandelt, die in im wesentlichen der gleichen Richtung gerichtet sind, und ein rückseitiges Objektivsystem aufweist, das Gegenstandsbilder erzeugt, die aus mehreren Strahlen von dem vorderseitigen optischen System an im wesentlichen den gleichen Stellen erzeugt werden, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
46. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen umfaßt, die den mehreren Gesichtsfeldrichtungen entsprechen, und mit einem optischen Übertragungssystem mit einer einzigen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen und ein optisches Prismensystem umfaßt, das die entsprechenden durch die mehrere Linsen gelaufene Strahlen empfängt und die Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und ein rückseitiges optisches System umfaßt, das eine Größe so aufweist, daß aus dem vorderseitigen optischen System herausprojizierte Strahlen eingeschlossen werden, und daß eine einzelne Achse und eine Konvergenz für herausprojizierte Strahlen aufweist, so daß gleichzeitig Bilder der mehreren Strahlen erzeugt werden, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen umfaßt, die den mehreren Gesichtsfeldrichtungen entsprechen, und mit einem optischen Übertragungssystem mit einer einzigen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen und ein optisches Prismensystem umfaßt, das die entsprechenden durch die mehrere Linsen gelaufene Strahlen empfängt und die Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel längs der optischen Achse des optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und ein rückseitiges optisches System umfaßt, das eine Größe so aufweist, daß aus dem vorderseitigen optischen System herausprojizierte Strahlen eingeschlossen werden, und daß eine einzelne Achse und eine Konvergenz für herausprojizierte Strahlen aufweist, so daß gleichzeitig Bilder der mehreren Strahlen erzeugt werden, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
47. Endoskop nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches Okularsystem, das eine optische Achse
gemeinsam mit dem optischen Übertragungssystem aufweist, an
der Projektionsseite der die Gegenstandsbilder erzeugenden
Strahlen angeordnet ist.
48. Endoskop nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches System, das die mehreren Strahlen zu
mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel
zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems
ausgerichtet sind, eine Reflexionseinrichtung, die die aus
dem optischen System herausprojizierten mehreren Strahlen
in entsprechend unterschiedliche Richtungen richtet,
mehrere optische bilderzeugende Systeme, die in den
entsprechenden Lichtwegen der entsprechenden Strahlen zum
Ausbilden von Gegenstandsbildern der entsprechenden durch
die Reflexionseinrichtung reflektierten Strahlen vorgesehen
sind, und mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen, die Bilder
durch Empfangen der durch das optische bilderzeugende
System erzeugten entsprechenden Gegenstandsbildern
aufnehmen, auf der Projektionsseite der Strahlen vorgesehen
sind, die die durch das optische Übertragungssystem
übertragenen Gegenstandsbilder ausbilden.
49. Endoskop nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches System, das die mehreren Strahlen zu
mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel
zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems
ausgerichtet sind, an der Projektionsseite der Bildstelle
angeordnet ist, die durch das optische Übertragungssystem
erzeugt wird, und daß eine bilderzeugende Linse, die einen
einzigen der mehreren von dem optischen System stammenden
Strahlen empfängt, und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die
Bilder durch Empfangen der durch diese bilderzeugende Linse
erzeugten Gegenstandsbilder aufnimmt, vorgesehen sind,
wobei die bilderzeugende Linse und die
Bildaufnahmeeinrichtung so ausgebildet sind, daß sie
integral in der Richtung bewegbar sind, die die optische
Achse des optischen Systems schneidet, und daß nur einer
der mehreren Strahlen wahlweise auf die bilderzeugende
Linse fällt.
50. Endoskop nach Anspruch 46,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein optisches System, das die mehreren Bilder zu
mehreren Bildern umwandelt, die im wesentlichen parallel
zur optischen Achse des optischen Übertragungssystems
ausgerichtet sind, eine Lichtweg-Schalteinrichtung, die
bewegbar in der die optische Achse des optischen Systems
schneidenden Richtung so angeordnet ist, daß ein einziger
der mehreren Strahlen von dem optischen System in
rückwärtiger Richtung übertragen wird, und ein optisches
bilderzeugendes System, das die durch die Lichtweg-
Schalteinrichtung ausgewählten Strahlen empfängt und
Gegenstandsbilder im rückseitigen Bereich erzeugt, auf der
Projektionsseite der durch das optische Übertragungssystem
ausgebildeten Bildposition vorgesehen sind.
51. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen, die den mehreren Gesichtsfeldrichtungen zugeordnet sind umfaßt, und einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das eine Pupillenteilungseinrichtung, die Pupillen in die mehreren Pupillen trennt, ein Prismenelement, das die Richtungen in die die Strahlen einfallen, die zu den getrennten entsprechenden Pupillen gehören, zueinander unterschiedlich macht, und mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen umfaßt, und ein rückseitiges optisches System aufweist, das Bilder aus mehreren Strahlen gleichzeitig auf der Bildfläche erzeugt und eine einzelne optische Achse und eine Konvergenz für die projizierten Strahlen aufweist, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem, das mehrere Gesichtsfeldrichtungen und mehrere Pupillen, die den mehreren Gesichtsfeldrichtungen zugeordnet sind umfaßt, und einem optischen Übertragungssystem mit einer einzelnen optischen Achse,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das eine Pupillenteilungseinrichtung, die Pupillen in die mehreren Pupillen trennt, ein Prismenelement, das die Richtungen in die die Strahlen einfallen, die zu den getrennten entsprechenden Pupillen gehören, zueinander unterschiedlich macht, und mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen umfaßt, und ein rückseitiges optisches System aufweist, das Bilder aus mehreren Strahlen gleichzeitig auf der Bildfläche erzeugt und eine einzelne optische Achse und eine Konvergenz für die projizierten Strahlen aufweist, und
wobei das optische Übertragungssystem die Gegenstandsbilder und mehreren Pupillen von dem rückseitigen optischen System in rückwärtiger Richtung überträgt.
52. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das mehrere
Gesichtsfeldrichtungen, mehrere zu den
Gesichtsfeldrichtungen gehörende Pupillen und ein optisches
System aufweist, das Bilder an den gleichen Stellen der
Strahlen von den entsprechenden Pupillen erzeugt.
53. Ein Endoskop nach Anspruch 52,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Durchtrittsunterbrechungs-Schalteinrichtung
wahlweise eine der mehreren Pupillen von dem optischen
Objektivsystem hindurchtreten läßt.
54. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem, das ein vorderseitiges optisches System, das eine Linse mit einer negativen Brechkraft umfaßt, und ein rückseitiges optisches System, das eine Linse mit einer positiven Brechkraft umfaßt, und eine Konvergenz aufweist,
wobei das vorderseitige optische System mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen und ein Prisma umfaßt, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse eines die Strahlen übertragenden optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und
wobei das rückseitige optische System so groß ist, daß es die aus dem vorderseitigen optischen System herausprojizierten Strahlen einschließt, und eine einzelne optische Achse aufweist und Bilder von Gegenständen der mehreren Strahlen gleichzeitig auf einer Bildfläche erzeugt.
einem optischen Objektivsystem, das ein vorderseitiges optisches System, das eine Linse mit einer negativen Brechkraft umfaßt, und ein rückseitiges optisches System, das eine Linse mit einer positiven Brechkraft umfaßt, und eine Konvergenz aufweist,
wobei das vorderseitige optische System mehrere Linsen mit optischen Achsen in zueinander unterschiedlichen Richtungen und ein Prisma umfaßt, das Strahlen in zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen zu mehreren Strahlen umwandelt, die im wesentlichen parallel zur optischen Achse eines die Strahlen übertragenden optischen Übertragungssystems ausgerichtet sind, und
wobei das rückseitige optische System so groß ist, daß es die aus dem vorderseitigen optischen System herausprojizierten Strahlen einschließt, und eine einzelne optische Achse aufweist und Bilder von Gegenständen der mehreren Strahlen gleichzeitig auf einer Bildfläche erzeugt.
55. Endoskop
gekennzeichnet durch
ein optisches Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die durch das optische Objektivsystem erzeugte Gegenstandsbilder empfängt und Bilder aufnimmt,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das ein optisches Prismensystem, das Strahlen in mehreren zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen zu mehreren, im wesentlichen parallel ausgerichteten Strahlen umwandelt, eine Einrichtung zum Einstellen mehrerer zu den entsprechenden Strahlen zugeordneten Pupillen und eine Durchtrittsunterbrechungs-Schalteinrichtung umfaßt, die wahlweise eine der mehreren Pupillen durchtreten läßt und ein rückseitiges optisches System aufweist, das eine einzelne optische Achse aufweist und eine Konvergenz erzeugt, und
wobei die Bildaufnahmeeinrichtung, die die Gegenstandsbilder aufnimmt, die zu den durch die Durchtrittsunterbrechungs-Schalteinrichtung ausgewählten Pupillen gehören und durch das rückseitige optische System erzeugt wurden.
ein optisches Objektivsystem mit mehreren Gesichtsfeldrichtungen und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die durch das optische Objektivsystem erzeugte Gegenstandsbilder empfängt und Bilder aufnimmt,
wobei das optische Objektivsystem ein vorderseitiges optisches System, das ein optisches Prismensystem, das Strahlen in mehreren zueinander unterschiedlichen Richtungen empfängt und die Strahlen zu mehreren, im wesentlichen parallel ausgerichteten Strahlen umwandelt, eine Einrichtung zum Einstellen mehrerer zu den entsprechenden Strahlen zugeordneten Pupillen und eine Durchtrittsunterbrechungs-Schalteinrichtung umfaßt, die wahlweise eine der mehreren Pupillen durchtreten läßt und ein rückseitiges optisches System aufweist, das eine einzelne optische Achse aufweist und eine Konvergenz erzeugt, und
wobei die Bildaufnahmeeinrichtung, die die Gegenstandsbilder aufnimmt, die zu den durch die Durchtrittsunterbrechungs-Schalteinrichtung ausgewählten Pupillen gehören und durch das rückseitige optische System erzeugt wurden.
56. Endoskop nach Anspruch 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung eine Festkörper-
Bildaufnahmeeinrichtung ist.
57. Endoskop mit
einem optischen Objektivsystem bei dem mehrere Pupillen so ausgerichtet sind, daß sie einander nicht überlagern, und daß mehrere Gegenstandsbilder erzeugt, die durch die mehreren Pupillen gelaufen sind, und
einem optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Gegenstandsbilder und Pupillen von dem optischen Objektivsystem in rückwärtiger Richtung überträgt.
einem optischen Objektivsystem bei dem mehrere Pupillen so ausgerichtet sind, daß sie einander nicht überlagern, und daß mehrere Gegenstandsbilder erzeugt, die durch die mehreren Pupillen gelaufen sind, und
einem optischen Bildübertragungssystem, das die mehreren Gegenstandsbilder und Pupillen von dem optischen Objektivsystem in rückwärtiger Richtung überträgt.
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